Моечная машина для обмывки колесных пар (Глава дипломного проекта)

Страницы работы

23 страницы (Word-файл)

Содержание работы

3 Моечная машина для обмывки колесных пар

3.1  Назначение и техническое описание моечной машины для обмывки

колесных пар

Моечная машина для обмывки колесных пар предназначена для очистки и обмывки колесных пар мыльной эмульсией.

Моечная машина состоит из обмывочной камеры с расположенными в ней валами для вращения колесной пары во время обмывки; коллектором, на котором укреплены сопла, размещенные по периметру камеры.

Гидравлическая система устройства состоит из насосной станции, коллектора, трубопроводов и отстойника.

3.2  Расчет привода моечной машины

3.2.1 Кинематический расчет привода

            Электродвигатель    привода    выбираем    исходя    из    коэффициента полезного действия привода, мощности на обмотке ротора электродвигателя. Коэффициент полезного действия рассчитываем по формуле [1]

                                                                                         (3.1)

где     -   0.99 - кпд муфты;

    -    0.99 - кпд одной пары подшипников качения;

    -    0.97 - кпд одной пары ступеней редуктора;


 -  0.95 - кпд открытой передачи;

         - 0.98  - кпд подшипника скольжения.

По расчету:


7        8      V





       1 -электродвигатель;

      3-шестерня I ступени      редуктора;

      5-шестерня II ступени редуктора;

      7-шестерня открытой передачи.


2-муфта;

4-колесо ведомое;

6-колесо ведомое;

8-колесо ведомое открытой передачи;



Рисунок 3.1 - Кинематическая схема привода моечной машины

Мощность на обмотке ротора электродвигателя определим по

формуле:

                                                                                                                 (3.2)




где     - угловая   скорость   ведомого   вала,   сек , из   условия   работы    =   1,7 сек;

Т - крутящий момент на ведомом валу, кН м, Т = 2,9 кН м.

По расчету:

 кВт;

 кВт.

По мощности на обмотке ротора электродвигателя выбираем закрытые электродвигатели серии 4А ГОСТ 19523-813 /2/, представленные в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Характеристика электродвигателей

Марка

электродвигателей

Мощность, кВт

Синхронная частота скольжения n, мин

Скольжение

S,%

       4A100L2Y3

5,5

3000

2,0

       4A112M4Y3

5,5

1500

3,7

       4A132S6Y3

5,5

1000

3,3

       4А132М8УЗ

5,5

750

4,1

Номинальную частоту вращения вала двигателя определим по формуле:

                                                                                             (3.4)



По расчету:

  (мин);


  (мин);

  (мин);

  (мин)


Общее  передаточное  отношение  привода  при  каждом  выбранном двигателе определяем по формуле:


                                                                               (3.5) 



где    - угловая скорость вала двигателя, определяемая по формуле:

                                                                    (3.6)

По расчету:

 сек;

;

 сек;

;

 сек;

;

 сек;

;

Приближенно  определяем  среднее  общее  передаточное  отношение привода и выбираем электродвигатель



                                                                                            (3.7)

где      рекомендуемое значение i для одной ступени редуктора;

           рекомендуемое значение i для зубчатой передачи [1]

По расчету:

Для расчета принимаем двигатель марки 4А112М4УЗ, так как он обеспечивает передаточное отношение, наиболее близкое к требующему (i=88,98).

3.2.2 Расчет ступеней привода

Ориентировочно принимаем


                                                                                                                        (3.8)

где    - передаточное число быстроходной ступени (I) редуктора;

          - передаточное число тихоходной ступени (II) редуктора;

* - передаточное отношение редуктора;

           По расчету:


Распределение  передаточного отношения редуктора по степеням с целью уменьшения габаритов и массы выполняем по формуле /2/:

                                                                                                                  (3.9)

По расчету:


Тогда

По стандартному ряду Ra40 принимаем U=6,3, так как расхождение превышает 4%, тогда /2/:

По ряду Ra40 принимаем UT =3,15, тогда для цепной передачи

Результаты расчета сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Разбивка придаточного отношения

    i

        i

       U

            U

        i

       88,89

       4,479

      6,3

        3,15

        20

Определение  угловых  скоростей  валов,  наибольших  мощностей  и крутящих моментов на них


1 вал


 сек;

 мин;

 кВт;

 

2 вал

 сек;

 мин;

 кВт;

 

3 вал


                                       сек;

 мин;

 кВт;

 

4 вал

 сек;

 мин;

 кВт;

                   


5 вал


сек;

 мин;

 кВт;

 


Оценка погрешностей вычислений:

-по угловой скорости:

-по крутящему моменту:

 

Результаты расчета сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 - Таблица результатов

Порядковый    номер вала

1

2

3

4

5

Наибольшая мощность ,кВт

5,869

5,58

      5,58

5,36

      5,04

Крутящий момент, Н-м

38,798

38,408

232,365

713,3

2989,40

Число         оборотов, мин

1444,5

1445,5

229,29

71,656

16,10

Угловая      скорость,

сек"1

151,27

151,27

24,01

7,50

       1,69



3.2.3 Расчет редуктора

Расчет выполнен по методике /3/.

Схема двухступенчатого редуктора показана на рисунке 3.2.






Рисунок 3.2 - Схема двухступенчатого редуктора

Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колес и шестерен сравнительно недорогую легированную сталь 40Х (поковка). По таблице /3/ назначаем для колес термообработку: улучшение ( 230...260 НВ, в=850 Мпа, т=550Мпа), для шестерен второй ступени - улучшение (260...280 НВ, в=950 Мпа, т=700Мпа), зубьям шестерни первой ступени - азотирование поверхности (50...59 HRC при твердости сердцевины 26...30 HRC, в=1000 Мпа, т=800Мпа). При этом обеспечивается приработка зубьев обеих ступеней.

Допускаемые контактные напряжения определим по формуле /3/:


                                                                             (3.10)

-для колес обеих ступеней предел контактной выносливости равен /3/: ;

 -для шестерни первой ступени

Коэффициент безопасности

-для шестерни первой ступени SH=l,2,  шестерни второй ступени и обеих колес SH=1,1.

Коэффициент долговечности:

                                                                                             (3.11)

По этой формуле рассчитывается K лишь при условии NN. Базовое число циклов определяется по графику /3/ в зависимости от твердости.

Для шестерни первой ступени (50-59 HRC)  N=10  .

Для колёс (245 НВ) N= 

Эквивалентное число циклов:  

           0.25-коэффициент приведения (эквивалентности). /3/.

            n=71,656 мин-частота вращения выходного вала,

t= час - срок службы передачи,

с=1 -число зацепления зуба за один оборот.


Похожие материалы

Информация о работе