Изготовление линейной рамы передвижного скребкового конвейера СПМ87Д

дипломная работа

3.1.6.1 Расчет рамы приспособления

Расчётрамыприспособленияпроизводитсясдопускаемойнормально-распределённойнагрузкойq, состоящая из веса собираемого узла. Расчётная схема рамы представлена на рисунке 3.1.6.

Равномерно-распределённая нагрузка q:

q=, (3.7)

где G - вес собираемого узла, G=115 кг;

q=, (кг/см)

Реакции опор А и Б:

RА=RБ=•q•L, (3.8)

RА=RБ=•0,575•200=57,5, (кгс)

Поперечная сила Q:

Q1=Q2=±, (3.9)

Q1=Q2=±±11500, (кг•см)

При равномерно-распределённойнагрузке:

МИЗГ=, (3.10)

гдеЕ - модуль упругости, Е=1,2•106;

JХ - момент инерции, JХ=304 см4;

МИЗГ=, (кг•см)

а если

МИЗГ=, (3.11)

а) - силы действующие на раму;б) - эпюра поперечных сил; в) - эпюра изгибающего момента в середине пролета.

Рисунок 3.1.6 ? Расчётная схема рамы приспособления

МИЗГ=, (кг•см)

Необходимый момент сопротивления сечения:

WХ=, (3.12)

где[уИ] - допускаемое нормальное напряжение,[уИ]=1600 (кг/см2)

WХ=, (см3)

Из ГОСТ 8240-97 ближайший швеллер №5, с WХ =9,1 см3. Но из конструктивных соображений принимается швеллер №12.

3.1.6.2 Расчет винтового прижима

Винтовые прижимы имеют простую конструкцию, невысокую стоимость, надежны в работе, обеспечивают необходимые (иногда значительные) усилия.

В соответствии с рекомендациями [2] принимается необходимое усилие прижатия РПР=5000 Н.

По заданному усилию Р рассчитывают винт, гайку, корпус и элементы крепления прижима к корпусу приспособления.( рисунок 3.1.7).

Наружный диаметр винта:

DН=, (3.13)

где [уР] - допускаемое напряжение на растяжение материала винта при переменной нагрузке, [уР]=58ч98 МПа;

DН==11,3 (мм)

В соответствии с [9] принимается ближайшее большее значение dН=dВН=12мм, а также шаг резьбы t=1,75 мм.

Рисунок 3.1.7 - Расчетная схема винтового прижима

Количество витков резьбы в гайке:

n=, (3.14)

где с0 - удельное давление на поверхности ниток резьбы, для стального винта и гайки с0=90ч130 МПа;

n=,

Высота гайки:

Н=, (3.15)

где S - шаг винта, S=1,25 мм;

m - число заходов резьбы, m=1

Н=, (мм)

принимается Н=62 мм.

Длина рукоятки:

L=, (3.16)

где W - усилие на рукоятке, принимается W=150 Н;

б - угол подъема резьбы, б=60°;

ц1 - угол трения в резьбовой паре,

ц1=arctg f, (3.17)

где f - коэффициент трения скольжения, сталь по стали f=0,15;

ц1=arctg 0,15=80,

L= (мм)

Из конструктивных соображений длина рукоятки принимается L=150 мм.

Изгибающий момент действующий на стойку винтового прижима:

МИЗГ=РПР•А, (Н•м) (3.18)

где А - расстояние от точки приложения усилия до оси стойки, А=150 мм;

МИЗГ=5000•0,15=750, (Н•м)

Допускаемый момент сопротивления сечения стойки:

WX=, (см3) (3.19)

где [уИ] -допускаемое нормальное напряжение, [уИ]=1600 кг/см2;

WX=, (см3)

Из следующей формулы находится высота стойки h винтового прижима:

WX=, (мм) (3.20)

где д - толщина стойки, принимается д=10 мм;

, (см)

Из конструктивных соображений высота стойки h принимается равной 150мм.

Тогда допускаемый момент сопротивления сечения стойки составит:

WX=, (см3)

Нормальное напряжение:

уИ=? [уИ]=1600, (кг/см2) (3.21)

уИ= кг/см2< [уИ]=1600, (кг/см2)

Данный расчет показывает что стойка не перегружена.

Для оси винтового прижима и для пальца:

, (ед. изм.) (3.22)

, (3.23)

, (3.24)

,

, (3.25)

=0,53, (см)

3.1.6.3 Расчет пневмоприжима

Определим усилие пневмопривода необходимое для прижатия узла к упору, а также размеры цилиндра, (см. рисунок 3.1.8).

Рисунок 3.1.8 - Расчетная схема прижатия первого и второго подузла

Сила трения находится из формулы

Fтр = Nn·, (3.26)

где Nn- нормальная реакция опоры;

- коэффициент трения скольжения стали по стали: =0,2

Nn= Р ·cos, (3.27)

гдеР - сила тяжести: Р = 115 кг;

= 80°

Nn= 115 ·cos 80 = 114,09;

Fтр = 114,09 · 0,2 = 22,818, (Н)

Из формулы (3.27) находится сила прижатия узла к упору:

Рпр = Р · cos2, (3.28)

Рпр = 115 · cos2 80 = 113,19, (кгс)

Рисунок 3.1.9 - Общий вид пневмоприжима

После того, как стало известно усилие прижатия узла к упору, находим диаметр пневмоцилиндра (см. рисунок 3.1.9):

, (3.29)

где - давление сжатого воздухав системе: = 4 атм.

- коэффициент , = 0,9

, (см)

По ГОСТ15608-70 подбирается пневмоцилиндр с ближайшим наибольшим диаметром 80 мм. Все остальные параметры пневмоцилиндра стандартные и подбираются по диаметру.

3.1.7 Сборка - сварка второго узла

Сборка и сварка второго узла производится на одном рабочем месте, так, как загрузка этих рабочих мест мала.

Сборка второго узла производится в приспособлении установленном на двухстоечном кантователе, позиция 9 (см. рисунок 3.1.10). Кантователь необходим для обеспечения последующей сварки в нижнем положении.

Консольно-поворотным краном, позиция 1, укладывается на упоры, позиция 6, планка, и закрепляется ручными шарнирно-рычажными прижимами, позиция 10, установленные на этих же упорах, для обеспечения жесткого закрепления при повороте рамы кантователя на 180°. Далее на раму приспособления, по краям планки, устанавливаются первый и второй подузлы. Правильность установки подузлов обеспечивается упорами, позиции 5 и 7. После того как, узлы установлены они прижимаются к планке, откидными упорами, позиция 3. Прижатие обеспечивается пневмоприжимами, позиция 2, на штоках которых закреплены эти упоры. Шпиндель передней стойки кантователя оборудован устройством для подвода сжатого воздуха к крепежным приспособлениям. Это дает возможность применять пневматические прижимы.

Рисунок 3.1.10 - Компоновка рабочего места сборки - сварки второго узла

После установки и прижатия подузлов производится прихватка детали планка к этим подузлам. Прихватки производятся полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа.

Ручные шарнирно-рычажные прижимы, позиция 4, обеспечивают жесткое закрепление установленных узлов и удерживают их от выпадения при повороте рамы кантователя на 180°. После сборки производится сварка. В первоначальном положении завариваются швы в местах соединения планки с узлами. Затем после того, как шва проварены приспособление кантуется на 180°, для проварки этих же швов с другой стороны. Сварка узла производится полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, полуавтоматом ПДГ-508, позиция 8, закрепленного на поворотно - консольном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1.6 мм., при сварочном токе 240 А. . После сварки швы и околошовные зоны зачищаются от шлака и брызг шлифмашинкой.

3.1.8 Расчет приспособлений для сборки второго узла

Делись добром ;)