Строительство и архитектура \ Проектирование предприятий вагонного хозяйства при перевооружении

Моечная машина для обмывки колесных пар (Глава дипломного проекта)

Страницы работы

23 страницы (Word-файл)

Скачать 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)

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 R_a40 принимаем U=6,3, так как расхождение превышает 4%, тогда /2/:

По ряду R_a40 принимаем U_T =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.