Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Конструкторский раздел
Название:
Конструкторская часть дипломной работы. Проектирование и расчет моечной машины для очистки корпусов форсунок

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Конструкторский раздел

Цена:
35 руб



Подробное описание:

4 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЁТ МОЕЧНОЙ МАШИНЫ

 

  1. 1 Назначение, устройство и  принцип  работы  моечной машины

В топливном  участке  дизельного   цеха  ПК «МИЛОРЕМ»,  технологический  процесс  по  очистке корпусов  форсунок  производится  в  два  этапа.  Корпуса  форсунок  моют в  ванне   с  керосином,   далее  детали  поступают  на  верстак,  где  продуваются  отверстия  и  каналы  сухим  сжатым  воздухом. В целях повышения производительности труда, качества ремонта и  снижения себестоимости труда разрабатываем  специализированную  моечную машину,  которая  позволяет объединить  две  операции,  мойку  и  продувку корпусов  форсунок,  а  также уменьшаем  риск повреждения  корпусов  форсунок  во  время   очистки.

            Рисунок 4.1- Общий  вид  моечной  машины

 

 

 

 

 

На  рисунке  4.1 приведена  схема  моечной  машины  для очистки корпусов  форсунок.  Машина  состоит  из  сварной  рамы 1, на  которую  крепится  ванна 2  и устанавливается  вал 3,  состоящий  из  двух  частей  с  подшипниками.  На  валу  приварены  два  фланца, к  которым  болтами  крепится  две  секции  кантователя 4 с  прижимными планками 5. Вал  вместе с  кантователем  приводится  во  вращение  рукояткой 6. Для  фиксации кантователя в  разных  положениях  предусмотрен  стопорный  механизм 7. Внутри  ванны  находится  барботер  8. Также  к  ванне  крепится  крышка  9, которая  выполняет  функцию  отражающего  щита  предохраняющего  от  разбрызгивания  остатков  моющего  раствора  при  продувке. Для  слива загрязненного  моющего  раствора в  нижней  точке  предусмотрен  кран 10. В данном  технологическом  процессе в  качестве  моющего  раствора  применяется  керосин  марки  ТУ 38.401.58-10-90.

Процесс  мойки  корпусов  форсунок  заключается  в  следующем:  корпуса  форсунок  устанавливают  в  пазы  первой  секции  кантователя  и 

закрепляют  прижимной  планкой. Далее  поворачиваем  кантователь 

на 180°, при  этом  первая  секция  погружается  в  ванну  с  керосином,  а  вторая  секция  перемещается  в  верхнее  положение,  фиксируем  кантователь  стопорным  механизмом  и  включаем  подачу  воздуха  в  барботер  с  целью  создания  турбулентного  движения  керосина  в  ванне. В результате  происходит  очистка  деталей  первой секции  от  загрязнения. Одновременно  с  этим  устанавливают  следующую  партию  корпусов  форсунок  во  вторую  секцию,  и  снова  поворачиваем  кантователь  на 180° - первая  секция  возвращается  в  верхнее  положение,  а  вторая  секция  погружается  в  моющий  раствор.  Корпуса  форсунок  первой  секции  продуваем  сухим  сжатым  воздухом,  пока  детали  второй  секции  омываются  в  керосине. Вынимаем  очищенные  детали  из  первой  секции  кантователя, и  складываем  в  тару. Загружаем  новую  партию  деталей, и  повторяем  цикл  заново. 

 

  1. 2 Расчет основных узлов  и  деталей  на  прочность

Из  конструктивных соображений секция  кантователя  имеет  следующие  геометрические  параметры,  которые  приведены на  рисунке 4.2  

Определяем  объем секции кантователя без  отверстий под корпуса  форсунок.

,м,                                                                              (4.1)

где  - соответственно, длина,  высота,  ширина кантователя.

 ,м.

     Рисунок 4.2 - Геометрические  параметры  секции  кантователя

 

Определяем  объем одного  отверстия под  корпус  форсунки.

 ,м,                                                                       (4.2)

где - объем  большого  цилиндра;

          - объем  малого  цилиндра;

          - объем  прямоугольной  части.

 ,м3,

 ,м3,

 ,м3,

тогда

 ,м3.

Определяем объем  секций.

  ,м3,                                                                  (4.3)

где - количество  отверстий  под  форсунки, .

 ,м2.

Определяем  массу одной  секции  кантователя.

  ,кг,                                                                     (4.4)

где -плотность дюралюминия, ,кг/м3.

 ,кг.

Определяем  массу секции с  корпусами  форсунок.

  ,кг,                                                               (4.5)

где -масса  корпуса  форсунки,  =3,3 кг;

 ,кг.

Определяем  величину распределенной нагрузки от  веса двух  секций кантователя  и  корпусов  форсунок.

 ,H/м,                                                                        (4.6)

где - ускорение  свободного  падения, =9,81 ,м с-2.

 ,H/м.

Определяем  реакции  в  опорах для  двух опорной  балки, нагруженной,  как  показано  на рисунке 4.3

           Рисунок 4.3 - Эпюра  изгибающих  моментов

 

Из  уравнения  момента относительно  правой  опоры  составляем  уравнение, и находим реакции.

,

 

 ,H.

 

Так  как  наша  конструкция симметрична, то реакции  в  опорах  равны.

 ,H.

Проверяя по  уравнению  проекции на  вертикальную  ось

,  убеждаемся, что  реакции  в опорах определенны  правильно.

Методом  сечений определяем  изгибающие  моменты. Разбиваем  нашу  конструкцию на три интересующих  нас  участка. Первый  участок находится на расстоянии L1, второй участок по середине  конструкции, а третий участок с самым  маленьким  поперечным  сечением  на расстоянии Lx =0,0355 метра, от середины  конструкции.

 

 ,H м.

Так  как крутящий  момент мал, то диаметр вала определяем по  максимальному изгибающему  моменту, действующего в точке соединения  вала с  секциями  кантователя. Вал  изготавливаем из Стали 10.

Находим  диаметр  вала [   ,стр.160]

 ,мм,                                                                      (4.7)

где - допустимое  напряжение изгиба для Стали 10, H/мм2 [   ,стр.247].

  ,мм.

Принимаем минимальный диаметр вала 12мм.

По реакции в опорах  Н. и диаметр вала d=12мм. принимаем [   ,стр.68] шариковый подшипник с двумя защитными шайбами типа 80204 по ГОСТ 7242-81 с размерами   и базовой статической грузоподъемностью Cor=3100 Н.

Для  изготовления вала выбираем пруток [  ,стр54] из горячекатаной  калиброванной стали диаметром 16 мм, обычной  точности проката В по ГОСТ 2590-88, марки  Стали 10, для  холодной  механической  обработки- подгруппы  б  категории 2, .

При  изготовлении  вала,  пруток  обрабатываем  в  местах  под  подшипники и  торцевые  части.

По условию  прочности  проверяем  конструкцию  секций  кантователя.

Определяем  необходимую  величину  момента сопротивления, сечения секции  кантователя по следующей формуле[  ,стр.113].

 ,мм3,                                                                               (4.8)

где - допускаемое напряжение изгиба для дюралюминия, ,H/мм2 [14,стр.113].

Найдем  требуемый момент сопротивления сечения опасных участков.

 

  ,мм3,

  ,мм3.

Определяем действительный момент сопротивления  каждого сечения.

 

                                    

             Рисунок 4.4 - Продольный разрез  сечения 2-2

                         ,мм3.

                             

                Рисунок 4.5 - Продольный разрез  сечения 3-3         

                           ,мм3.

Момент инерции   сечения 3-3  определяем  в  программе

 КОМПАС 5.11, мм4.

Сравнивая требуемые и действительные моменты сечений, видим, что требуемые моменты сопротивления намного меньше действительных.

 

Проверяем  сварной  шов, соединяющий  вал и соединительную пластину секции кантователя.

 

                                        

            Рисунок 4.6 - Схема действия  сил  на  сварной  шов

Предусматриваем соединения вала с пластиной нормальным валиковым швом, условие прочности которого при изгибе имеет следующий вид [   ,стр.43].

 ,H/мм2,                                                          (4.9)

где     - изгибающий  момент в рассматриваемом сечении;

- момент  сопротивления сечения шва.

Определяем  изгибающий  момент.

  ,Hмм,

где  - сила  равная реакции в опорах кантователя  ,H;

        - длина вала от опоры до пластины.

Определяем  момент  сопротивления площади контура шва при изгибе.

 ,мм3,               (4.10)

где  - диаметр вала;

        - величина  катета шва,  =4 , мм.[   ,стр.44].

  ,мм3.

 

 

Проверяем  сварочный  шов по напряжению.

 ,H/мм2.                                  

Учитывая то, что напряжение, возникающее в сварном шве, не превышает нормативных,H/мм2, то мы принимаем нормальный валиковый шов с длиной катета четыре миллиметра.

Рассчитываем болтовое  соединение  соединяющее  секцию кантователя с фланцем.

Болт в  сопряжении  с  фланцем  поставлен с зазором рисунок 4.7

 

               

     Рисунок 4.7 - Схема  действия силы  на  болтовое  соединение                  

Предварительная  затяжка  болта обязательна. Она  должна  обеспечивать прижатие деталей  соединения  силой Fз  достаточную для  создания  силы  трения fP между  ними исключающей сдвиг  деталей. Внешняя  сила Р непосредственно  на  болт  не  действует, поэтому   его  рассчитывают по  силе  затяжки Рз.

Необходимую  силу  затяжки  определяем  по  формуле [  ,стр.291].

               ,Н,                                                                            (4.11)

где К - коэффициент  запаса  по  сдвигу детали, К=1,2…1,5;

       i -число  стыков, i=1;

       f -коэффициент  трения алюминия  по  стали, f=0,11 [  ,стр.291];

       z -число болтов, z=3;

       Р -реакция от  секции  с форсунками, ,H.

             ,Н.

При  затяжке болт  работает на  растяжение и  кручение. Болт  изготовлен  из  Стали 10.

По  формуле  [  ,стр.291] определяем  расчетный  диаметр  болтов.

           ,мм2,                                         (4.12)

где [s]- допустимое  напряжение  на  растяжение.

                      [s]=sт/[S] ,Н/мм2,

где sт- предел  текучести Стали 10, sт=215 ,Н/мм2. [   ,стр.247];

       [S]- допустимый  коэффициент  запаса прочности для  Стали 10, [S]=5…4 [  ,стр.294].

                   [s]=215/5=43 ,Н/мм2.

Тогда  расчетный  диаметр  болта.

           ,мм.

 

Принимаем  болты  ГОСТ 7798-70.

 

Рассчитываем  привод  машины.

 

           Рисунок 4.8 - Кинематическая  схема моечной  машины

На  валу  машины  возникает  крутящий момент, тогда  когда одна из секций  кантователя  пуста. Для преодоления этого момента  определяем величину плеча l1, что среднее усилие создаваемое человеком P1=200 Н.

Из зависимости  между  моментами [  ,стр.110]  определяем  длину  плеча рукоятки.

 ,                                                                         (4.13)

где  P2- сила  возникающая  от  массы  корпусов  форсунок  одной  секции,

 ,Н;

l2- длина от главной оси кантователя до центра масс корпусов форсунок, l2=137,мм;

u -передаточное отношение передачи, u=1;

-коэффициент полезного действия передачи, для пары подшипников,.

 ,мм.

Принимаем длину рукоятки l1=136 ,мм..

Тогда передаточное число будет равно.

.

Определяем  размер  поперечного  сечения  ручки.

Для расчета условно считаем ось жестко заделанной левым концом.

Определяем изгибающий момент.

,Н м.

Диаметр сечения определяем по формуле[  ,стр.160].

 ,мм.,                                                                     (4.14)

где - допустимое напряжение изгиба для стали Ст 3, =180 ,Н/ мм2.

[   ,стр.247].

         ,мм.

Принимаем диаметр ручки d=12,мм.

К прутку привариваем втулку  с внутренним диаметром d=12мм и внешним диаметром D=24,мм. Втулка изготовлена из  стали Ст 3, из прутка калиброванной горячекатаной  стали.

Ручкой  крепится  к валу с помощью шпоночного соединения.

По диаметру вала dв=12 мм, принимаем призматическую шпонку .

Проверяем шпонку на смятие  по формуле  [  ,стр.297].

 

 ,Н/мм2,                                               (4.15)

где  h- высота шпонки, h=4 ,мм;

    t1-выступающая часть шпонки, t1=1,6 ,мм;

       lp- рабочая длина шпанки, lp=20,мм ;

-допустимое напряжение на смятие, = 100…120 ,Н/мм2.

[   ,стр.297] .

 Н/мм2 100 ,Н/мм2.

Условие прочности выполняется.

Проверяем  болтовое соединение, соединяющее  раму моечной машины с фланцевым корпусом подшипника.

Болт в сопряжении с фланцем поставлен с зазором. Диаметр болта .

Необходимая сила затяжки болта.

 ,Н,                                                                            (4.16)

где К - коэффициент  запаса  по  сдвигу детали, К=1,2…1,5;

       i -число стыков, i=1;

       f -коэффициент трения чугуна по стали, f=0,2 [  ,стр.291];

       z -число болтов, z=2;

       Р -сила действующая  на  фланцевый  корпус  подшипника, ,Н.

              ,Н.

 

Проверяем прочность болтового соединения[   ,стр.291].

      ,Н/мм2,                      (4.17)

где - диаметр болта ;

 -допустимое напряжение на растяжение.

  ,Н/мм2.

Следовательно, условие прочности выполняется.

Рассчитываем сварной шов, соединяющий стойку  рамы с пластиной, к которой крепятся  опоры кантователя.

 

                             

       Рисунок 4.9 - Схема  действия сил действующих на  сварной  шов рамы

Так как сварной шов выполнен  в внахлест, то шов проверяем на срез.

По условию прочности шва на срез находим возникающее напряжение [  ,стр.271].

        ,Н/мм2 ,                                              (4.18)

где   F- сила, возникающая от действия опоры,  ,Н.;

         lШ.- длина шва , lш=41 ,мм;

         k -толщина шва, k=4 ,мм;

 -допустимое напряжение на срез шва выполненного ручной дуговой электросваркой,   = 71 ,Н/ мм2 .

         ,Н/мм2 .                       

Учитываем что, напряжение, возникающее в сварном шве, не превышает нормативных   = 71 ,Н/ мм2 , то мы принимаем нормальный валиковый шов с длиной катета четыре миллиметра.       

Расчет веса моечной ванны с раствором.

По конструктивным  соображениям ванны имеют следующие  геометрические параметры, рисунок 4.10.

Ванну изготавливают из горячекатаной, стальной  ленты, толщиной b=3 мм., ширина ленты h=210 мм.. Марка стали Ст 3.

 

 

            Рисунок 4.10 – Геометрические размеры ванны

Масса одного метра ленты m=4,2 кг, а площадь одного метра ленты A=0,21 м2, тогда масса одного квадратного метра ленты  [  ]

Вес ванны без керосина.

,кг,                                                 (4.19)

где   S1- площадь боковой  трапециидальной части ванны;

         S2- площадь боковой прямоугольной части ванны;

 S3- площадь днища;

-масса одного кубического метра материала, =20,кг.

Расчет площадей стенок ванны  производим в программе КОМПАС 5.11.

,кг.

Определяем вес моющего раствора.

Уровень раствора при погруженной секции кантователя с корпусами форсунок  должен не доходить до края ванны  50 миллиметров, рисунок 4.11.

          Рисунок 4.11 – Уровень раствора при погружении кантователя

Определяем объем моющего раствора.

3,                                         (4.20)

где  S-1x - площадь трапеции  стенки ванны  занятой керосином,

S-1x =0,0456,м2;

       Lв- длина ванны, Lв=0,549 ,м;

        Vсекц.* - объем секции кантователя без корпусов форсунок,

Vсекц.*=0,028,м3;

        Vкорп.ф – объем корпуса форсунки.

 ,м3,                                                                      (4.21)

где  r - плотность стали, r = 7,8 103,кг/м3.

 ,м3,

3.

Находим массу моющего раствора.

В качестве моющего раствора используют керосин.

Определяем массу керосина.

 ,кг,                                                                      (4.22)

где rкер.- плотность керосина, rкир=8 102,кг/м3.

 ,кг.

Определяем массу ванны с керосином.

,кг,                                                                     (4.23)

,кг.

Расчёт сварного шва соединяющего ванну с стойками не производим так как масса ванны меньше веса кантователя, а длина шва больше чем в предыдущем   расчёте сварного соеденения.




Комментарий:

Конструкторский раздел полный, все необходимое есть, чертежи - Компас, записка - Ворд, приложение


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы