Курсовая работа: Расчет параметров системы планово-предупредительного ремонта деревообрабатывающего оборудования

Для определения продолжительности ремонтного цикла в месяц для капитального ремонта К каждой модели оборудования получим:

. (2.37)

Продолжительность среднего ремонта С определяется найденное значение К:

для оборудования с массой менее 5 тонн:

, (2.38)

Продолжительность текущего ремонта Т определяется:

для оборудования с массой менее 5 тонн:

, (2.39)

Для продолжительности осмотров О:

. (2.40)

Подставляя числовые значения в формулу (2.37), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.38), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.39), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.39), получим:

Результаты расчётов сведены в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 - План-график планово-предупредительного ремонта

3. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет конструкции съемника

В соответствии с разработанным сборочным чертежом определены исходные данные для расчета и представлены в таблице 3.1. Выбирается конструктивный элемент в зависимости от типа монтажа объекта (подшипник качения, зубчатое колесо, звездочка, шкив) согласно приложению Е.1.

Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета конструкции съемника

В станке ТЧПА-3 используется система «подшипник-вал». Необходимо рассчитать давление посадки по формуле:

(3.1)

где - эффективный посадочный натяг на валу, мм;

d - посадочный диаметр, мм;

- приведенный диаметр, мм;

- модуль упругости, = 2,08, мПа.

Эффективный посадочный натяг определяется по формуле:

, (3.2)

где - рабочий посадочный натяг, мм;

- потеря натяга в зависимости от шероховатости.

Приведенный диаметр определяется по формуле:

(3.3)

Подставляя числовые значения в формулу (3.3), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.2), получим:

мм

Подставляя числовые значения в формулу (3.1), получим:

2,08=13,6 мПа

Далее необходимо рассчитать усилие , Н для напрессовки и демонтажа. Напрессовка определяется по формуле:

, (3.4)

где - коэффициент трения (при напрессовке , при расспрессовке );

- ширина подшипника, длина ступицы, мм.

Усилие запрессовки , Н определяется по формуле:

, (3.5)

Подставляя числовые значения в формулу (3.4), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.5), получим:

Необходимо выявить возможность передачи усилия напрессовки или рассперсовки через опоры качения. Для этого нужно определить осевую нагрузку на подшипник по формуле:

, (3.6)

где - статическая грузоподъемность, Н;

m - коэффициент приведения осевой нагрузки к радиальной (таблица Е.2)

Подставляя числовые значения в формулу (3.6), получим:

Н

Передача усилия через опоры возможна при >6000> 5031.

Есть необходимость создать осевое усилие в монтажном приспособлении. Для этого можно использовать винтовую передачу с трением скольжения. Принимаем трапецеидальную резьбу. Материал винта принимаем следующий: сталь 40Х. Материал гайки принимаем следующий: антифрикционный чугун.

Требуется рассчитать средний диаметр , мм трапецеидальной резьбы винтовой пары по формуле:

, (3.7)

где - усилие при напрессовке или расспресовке;

- отношение высоты гайки, Н, мм, к среднему диаметру ;

- допустимое давление между рабочими поверхностями резьбы винта и гайки, мПа, (=12 - для стали по антифрикционному чугуну).

Отношение высоты гайки, Н, мм, к среднему диаметру определяется по формуле:

, (3.8)

Подставляя числовые значения в формулу (3.8), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.7), получим:

мм

По значению , мм подбираем ближайшие значения параметров резьбы: наружный диаметр D = 10 мм, внутренний диаметр d = 9,188 мм, шаг резьбы t = 0,75 мм.

Во избежание продольного изгиба винта необходимо обеспечить запас устойчивости, по формуле:

, (3.9)

где 4.

Критическая нагрузка рассчитывается по следующей формуле:

, (3.10)

где a = 345 мПа;

b = 1,24 мПа;

- гибкость винта, = 50…90.

Подставляя числовые значения в формулу (3.10), получим:

мПа

Подставляя числовые значения в формулу (3.9), получим:

Исходя из неравенства 4,51 > 4, запас устойчивости обеспечен.

3.2 Расчет конструкции домкрата

Таблица 3.2 - Исходные данные для расчета домкрата

Определение КПД домкрата.

Коэффициент полезного действия домкрата з, определяется по формуле:

, (3.11)

где - полезная работа подъема груза;

- работа за один оборот винта, необходимая для подъема и преодоления силы трения в резьбе;

- работа за один оборот винта, необходимая для преодоления трения на торцовой части винта при = 0,14.

Работа за один оборот винта, необходимая для подъема и преодоления силы трения в резьбе определяется по формуле:

(3.12)

Работа за один оборот винта, необходимая для преодоления трения на торцовой части винта при = 0,14 определяется по формуле:

, (3.13)

Полезная работа подъема груза определяется по формуле:

. (3.14)

Угол в подъема винтовой линии прямоугольной резьбы:

, (3.15)

где S - ход винтовой линии (за один оборот), мм;

- средний диаметр, мм.

Подставляя числовые значения в формулу (3.15), получим:

Откуда = 3'.

Угол трения при = 0,12:

= 0,12

Откуда = 651'.

Подставляя числовые значения в формулу (3.12), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.13), получим:

Дж

Подставляя числовые значения в формулу (3.13), получим:

Дж

Подставляя числовые значения в формулу (3.11), получим:

.

Определение рабочего усилия при подъеме груза.

При длине рукоятки L = 2 м работы за 1 оборот определяется по формуле:

, (3.16)

Подставляя числовые значения в формулу (3.16), получим:

;

эта работа должна быть равна , то есть:

Дж

Откуда

Усилие невелико, поэтому необходимо приложить усилие одного рабочих, так как на одного рабочего = 150…300 Н.

Проверка напряжения в винте.

Гибкость материала винта определяется по формуле:

, (3.17)

Расчетная длина винта определяется по формуле:

, (3.18)

Радиус инерции круга диаметром = 0,07 м определяется по формуле:

, (3.19)

Подставляя числовые значения в формулу (3.18), получим:

м;

Подставляя числовые значения в формулу (3.19), получим:

м

Подставляя числовые значения в формулу (3.17), получим:

При такой малой гибкости проверка на устойчивость не требуется.

Приведенное напряжение , МПа определяется по формуле:

, (3.20)

Нормальное напряжение , МПа определяется по формуле:

, (3.21)

где F - площадь воздействия домкрата с грузом.

Площадь воздействия домкрата с грузом определяется по формуле:

. (3.22)

Касательное напряжение , МПа определяется по формуле:

, (3.23)

Крутящий момент винта определяется по формуле:

, (3.24)

Подставляя числовые значения в формулу (3.24), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.23), получим:

МПа

Подставляя числовые значения в формулу (3.22), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.21), получим:

МПа

Подставляя числовые значения в формулу (3.20), получим:

Для винта из стали 35 при статической нагрузке допустимо = 85 МПа.

Проверка высоты гайки.

Удельное давление q, МПа определяется по формуле:

, (3.25)

Число витков в гайке z, шт. определяется по формуле:

, (3.26)

где - высота гайки.

Подставляя числовые значения в формулу (3.26), получим:

шт.

Подставляя числовые значения в формулу (3.25), получим:

МПа

Результат расчета домкрата удовлетворяет условиям таблицы Е.4.[1], поэтому можно принять конструктивно выбранные параметры проектируемого домкрата.

3.3 Расчет фундамента

Определены исходные данные для расчета заточного станка из его технической характеристики, которые представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Исходные данные для расчета фундамента заточного станка ТчПА-3