Проектирование технологической оснастки

Расчет двухстоечного вращателя с электромеханическим приводом

Рисунок 8 – Расчетная схема двухстоечного вращателя с шарнирными крепежными устройствами.

 

Размеры необходимые для расчета двухстоечного вращателя (рисунок 8):

h₁ = 69,2 см; h₂ = 72,05 см; G = 789 кг; e = 5,67 см; l₁ = 45,95 см; l₂ = 115,86 см; a₁ = 85,71 см; a₂ = 41,1 см; k = 22,97 см; R = 30 см.

На рисунке 8. представлена расчетная схема двухстоечного вращателя с шарнирными крепежными приспособлениями. Наибольший крутящий момент  воспринимаемый приводом кантователя, равен сумме двух моментов: грузового и  сил трения в подшипниках обоих шпинделей:

                                                                           (32)

Рассчитаем массу коленчатого вала, представленного на рисунке 9.

Рисунок 9 – Изделие «Коленчатый вал»

 

Рисунок 10 – Расчет массы изделия «Коленчатый вал»

 

Рисунок 11 – Расчет переднего хвостовика коленчатого вала

Рисунок 12 – Расчет внешних щек коленчатого вала

 

Рисунок 13 – Расчет шатунных шеек коленчатого вала

 

Рисунок 14 – Расчет внутренних щек коленчатого вала

 

Рисунок 15 – Расчет заднего хвостовика коленчатого вала

 

Рассчитаем мощность двигателя.

Диаметры шпинделей

                                          d_A  = d_B = 30 см;

                                          d_С  = d_D = 30 см.

Определяем усилия, действующие на хвостовики:

                                                                        (33)

где G – масса, кг;

    h₂, h₁ – расстояния, см (см. рисунок 8).

                                                        (34)

Определяем вертикальные радиальные усилия в подшипниках передней бабки:

                                                          (35)

                     

                                                                               (36)

где l₁, a₁ – расстояния, см (см. рисунок 8).

             

Определяем вертикальные радикальные усилия в подшипниках задней бабки:

                                                                  (37)

                                

                                                               (38)

где a₂, l₂ - расстояния, см (см. рисунок 8).

В подшипниках передней бабки, кроме того, возникают радиальные усилия под действием окружной силы Q на зубчатом колесе:

                                                                   (39)

                      

                                                                            (40)

где Q = М_гр/R= 4473,63/30 = 149,21,

    R – радиус зубчатого колеса, см.

Так как при данном расположении ведущей шестерни или червяка (при червячной передаче) усилия А₃ и В₃ будут направлены горизонтально, т. е. перпендикулярно вертикальным нагрузкам А_В и В_В, то суммарные радиальные усилия в подшипниках передней бабки будут равны геометрической сумме двух взаимно перпендикулярных составляющих:

                                                                           (41)

                      

                                                                   (42)

                      

Грузовой момент определяем по формуле

                                           

где е – эксцентриситет, см.

                                 63 кг см.

Момент сил трения определяется по формуле:

                      (43)

где  – коэффициенты трения (для упорных и радиально-упорных подшипников качения f = 0,02).

Определяем наибольший крутящий момент, воспринимаемый приводом кантователя:

                                                                (44)

                      

Определяем общий КПД привода:

                                                                     (45)

                                 

где  –  КПД червячной передачи и КПД ременной передачи.

Скорость вращения примем равное 850 об/мин.

Определяем мощность приводного двигателя

                                                                                (46)

                                

Планировка сборочно-сварочного участка

Участок, где осуществляется техпроцесс изготовления изделия, состоит из следующих мест:

1) Склад заготовок.

2) Сборочный пост.

3) Сварочный пост.

4) Место зачистки.

5) Контроля.

6) Склад готовых изделий.

Минимальная ширина прохода между местами составляет 1,5 м. На участке размещены источники питания, щит пожарной опасности, ящик с песком.

К участку подведены магистрали подачи сжатого воздуха, воды, углекислого газа, а также осуществлен подвод электрической энергии, есть противопожарный трубопровод.

Площадь участка составляет 65 .

Ширина проезда 4 м.

План и грузопоток сборки и сварки стойки изображены на чертеже ВКР 15.03.01 – 17. 18 – 0882.