Другие предметы \ Автоматизированные рабочие места и экспертные системы вагоноремонтного производства

Расчёт параметров модулей машины

Страницы работы

9 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

Расчёт параметров модулей машины

кгс

P_k - внешняя нагрузка;

m_Н и m_В - cила тяжести наружной и внутренней пружин соответственно, кгс.

мм

b - ширинаопорной части шарнирного узла;

D_н- диаметр внутренней поверхности наружной пружины, мм;

D_в - диаметр наружной поверхности внутренней пружины, мм;

мм;

d_П- диаметр пальца шарнира;

мм;

h_P – номинальная высота поперечного сечения;

d_H- диаметр витка наружной пружины, мм;

t_H- шаг витков наружной пружины, мм;

Сила Рx является результирующей силой сопротивления повороту захватных рычагов в исходное положение, образующейся в результате их взаимодействия с двухрядной пружиной рессорного комплекта тележки.

кгс;

P_x₁– в случае, когда захватные рычаги опираются на внутренние поверхности проемов шарнирной зоны корпуса пневмопривода.

L_H– длина наружной части рычага;

L_B – длина внутренней части рычага;

f_T - коэффициент трения скольжения (сталь по стали).

P_x₂– в случае, когда захватные рычаги опираются на палец;

Минимальное значение результирующей силы достигается при втором варианте, когда захватные рычаги опираются на палец.

F₀ - сила сопротивления, образующаяся в уплотнении поршня при его перемещении в исходное положение, кгс.

Dт - диаметр типового пневмоцилиндра, соответствующий размерам уплотнительной манжеты по ГОСТ 6678, см;

m - коэффициент трения скольжения для новых уплотнительных манжет;

b_М - высота поверхности манжеты, контактируемая с внутренней поверхностью пневмоцилиндра, см;

q_м - удельное давление, создаваемое упругостью уплотнительной манжеты, кгс/см;

n_м- количество уплотнительных манжет, установленных на поршне.

На первом этапе расчётов F₀ принимаем равным 0.

Находим критическое значение силы необходимое для разжима захватными рычагами внутренней пружины рессорного комплекта и обеспечивающее восстановление манипуляционной системы захватной головки в исходное положение.

кгс;

- сила упругости пружины при рабочей деформации;

a_n - угол наклона распорных рычагов при рабочем положении рычажного механизма;

Расчет пневмопривода

Определим силу Р_Ц, развиваемую штоком пневмопривода:

кгс;

Определим ориентировочный диаметр Dopпневмоцилиндра:

мм

Pa - давление сжатого воздуха, кгс/мм².

Fc – сила сопротивления, образующаяся в уплотнении поршня при его перемещении в рабочее положение (принимаем равной нулю);

Из таблицы “Эксплуатационные характеристики уплотнительных манжет по ГОСТ 6678” найдём высоту поверхности контакта манжеты с цилиндром:

b_м= 1,8 мм;

Определим расчётный диаметр пневмоцилиндра:

, где

; ; ; Р_Ц+ P₂.

Из этого квадратного уравнения находим корни:

Таким образом, расчётный диаметр пневмоцелиндра равен 18,824 мм.

Выбираем диаметр типового пневмоцелиндра 22 мм.

Соблюдая требования по компактному размещению кинематических звеньев в корпусе захватной головки, относительно диаметра Dт пневмоцилиндра конструктивно примем размеры:

мм;

D₂ на первом шаге расчёта примем равным нулю.

К₁ ; К₂ ; К₃ – принятые конструктивно размеры, устанавливающие расстояние между элементами, мм.

Найдем угол b поворота захватных рычагов.

Определим длину l распорного рычага:

мм.

Определим угол a_m наклона распорных рычагов при исходном положении кинематических звеньев:

Определим ход hш -поршня пневмопривода:

мм.

Р^’₂ -сила упругости возвратной пружины, эквивалентная сопротивлению поворота захватных рычагов, кгс;

Р^’’₂ -сила упругости возвратной пружины, эквивалентная сопротивлению перемещения распорных рычагов, кгс;

F₀ -сила сопротивления, образующаяся в уплотнении поршня при его перемещении в исходное положение, кгс.

кгс

кгс

Определим Fcсилусопротивления, образующуюся в уплотнении поршня при его перемещении в рабочее положение:

кгс

Определим силу Рш, развиваемую штоком пневмопривода:

кгс

мм.

F_o

P₂

h_Ш

D_Т

P_Ш

L_Н

L_В

D₁

a₁

a₂

a₃

D₂

P_X1

P_X2

P^I₂

P^II₂

F_C

кгс

мм

кгс

мм

кгс

0,249

0,95

9,6

14,4

35,4

200

92,54

9,45

5,4

0,48

0,224

3,36

РАСЧЕТ ВОЗВРАТНОЙ ПРУЖИНЫ ПНЕВМОПРИВОДА

Граничные значения силы упругости пружины сжатия при максимальной деформации определим с учетом установленного интервала относительно инерционного зазора для витков

кгс

dmax; dmin -минимальная и максимальная величины относительно инерционного зазора соответственно.

В интервале P3(min) ¸ Р3(max) для установленного класса пружины относительно диаметра пневмоцилиндра можно определить критическую величину наружного ее диаметра:

мм

Zk - зазор между внутренней поверхностью пневмоцилиндра и наружной поверхностью пружины (принимается с учетом конструкции и размеров передней крышки цилиндра), мм.

Принимаем:

Пружина I класса, 2 разряд, №179.

P₃ = 1,120 кгс – сила пружины при максимальной деформации

d = 0,8 мм – диаметр проволоки;

D = 10,5 мм – наружный диаметр пружины;

z₁ = 0,449 кгс/мм – жёсткость одного витка;

f₃ = 2,494 мм – наибольший прогиб одного витка;

Временное сопротивление s_В = 270 кгс/мм²;

Максимальное касательное напряжение при кручении t₃ = 0,3×s_В = 81 кгс/мм²;

Выносливость в циклах, не менее N_В = 5×10⁶;

Модуль сдвига для пружинной стали G = 8×10³ кгс/мм²;

Плотность материала r = 8×10^-10 кгс²/мм⁴;

Определим критическую скорость:

мм/c

n₀ = 1000 мм/с;

n0 -установленная из технологических условий работы механизма скорость перемещения подвижного конца пружины,

nкр –критическая скорость перемещения подвижного конца пружины, при которой от сил инерции происходит соударение витков.

Соударение витков происходить не будет.

Средний диаметр пружины:

мм;

Индекс пружины:

Индекс пружины больше 4. Проблемы, связанные с технологическим производством возникать не будут.

раз

Aт -программа ремонта тележек;

nт -количество двухрядных пружин в рессорном комплекте одной тележки;

kt-количество манипуляций с двухрядной пружиной (kт = 2 -снять с тележки и поставить на тележку);

Tc -период эксплуатации захватной головки;

nг -количество используемых захватных головок при ремонте тележек.

Сила упругости пружины при предварительной деформации:

кгс

d₀-коэффициент, учитывающий силы и моменты сопротивления, образующихся в шарнирных соединениях манипуляционной системы от сил тяжести кинематических звеньев.

Жесткость пружины:

кгс/мм