Совершенствование ленточного конвейера. 1. Описание технологического процесса 1 Конструктивное описание оборудования
 Скачать 0.83 Mb.
|
|
2.7.4 Конструктивные размеры шестерни и колеса Шестерню выполняют за одно целое с валом, ее размеры определены выше: d1 =43,922 мм; dа1 =49,922 мм; b1 = 69 мм. Колесо кованое: d2 = 276,078 мм; dа2 = 282,078 мм; b2 = 64 мм. Диаметр ступицы dст = 1,6 · dк2 = 1,6 · 75 = 120 мм; Длина ступицы lст = (1,5 ÷ 1,6) · dк2 = 112,5 ÷ 120 мм, принимаем lст = 115 мм. Толщина обода δ0 = (2,5 ÷ 4) · mn = 7,5 ÷ 12 мм, принимаем δ0 = 8 мм. Толщина диска С = 0,3 · b2 = 19,2 мм, принимаем С = 20 мм. 2.8 Проверочный расчет 2.8.1 Проверка долговечности подшипника ведущего вала Из предварительных расчетов имеем: Ft = 9108 Н; Fr = 3095 Н; Fа = 2786 Н; l1 = 76,5 мм; d1 = 43,922 мм.  Рисунок 7 – Расчетная схема ведущего вала. Реакции опор: в плоскости xz  , (70)  4554 Н;в плоскости yz  ,(71) 1947 Н; ,(72) 1148 Н.Проверка: Ry1 + Ry2 – Fr = 1947 + 1148 – 3095 = 0. Суммарные реакции:  =  4953 Н, 4696 Н.Построение эпюр моментов в плоскости 0x: Mx1 = 0, Mx Ал = - Ry1 · l1 = - 1947 · 76,5 = - 148,95 Н·м, Mx Ап = - Ry2 · l1 = -1148 · 76,5 = - 87,82 Н·м, Mx2 = 0; в плоскости 0y:Мy1 = 0, Мy А = Rx1 · l1 = 4554 · 76,5 = 348,38 Н·м, Мy 2 = 0; в плоскости 0z: Мz = M1 = 200 Н·м. Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 207 [3, с.335]: d = 35 мм; D = 72 мм; В = 17 мм; С = 25,5 кН; С0 = 13,7 кН. Эквивалентная нагрузка определяется по формуле [3, с.117]: Рэ = (X · V · PP1 + Y · Fa) · Kδ · KT,(73) где PP1 – суммарная реакция, PP1 = 4953 Н; Fa – осевая сила, Fa = 9108 Н; V – коэффициент, зависящий от вращения подшипника; т.к. вращается внутреннее кольцо подшипника, то V = 1; Kδ – коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров, он равен Kδ = 1; KT – температурный коэффициент, KT = 1 [3, с.117]. Отношение   , этой величине соответствует е ≈ 0,44 [3, с.117].Отношение  > е; тогда X = 0,56 и Y = 1,86.Рэ = (0,56 · 1 · 4953 + 1,86 · 3095) · 1 · 1 = 8530 Н. Расчетная долговечность в млн.об.:  ,(74) ≈ 26 млн.об.Расчетная долговечность, ч:  ,(75)где n – частота вращения двигателя, n = 731,25 об/мин;  ≈ 593 · 103 ч,что больше установленных ГОСТ 16162 – 85. 2.8.2 Проверка долговечности подшипника ведомого вала Ведомый вал несет такие же нагрузки, как и ведущий: Ft = 9108 Н; Fr = 3095 Н; Fa = 2786 Н; l2 = 78,5 мм; d2 = 276,078 мм.  Рисунок 8 – Расчетная схема ведомого вала. Реакции опор: в плоскости xz  4554 Н;в плоскости yz  . - 902 Н; , 3997 Н.Проверка: Ry4 – Ry3 – Fr = 3997 – 902 – 3095 = 0. Суммарные реакции:  =  4642 Н, =  6059 Н.Построение эпюр моментов: в плоскости 0x Mx3 = 0, Mx Бл = Ry3 · l2 = 902 · 78,5 = 70,81 Н·м, Mx Бп = Ry4 · l2 = 3997 · 78,5 = 313,76 Н·м. Mx4 = 0; в плоскости 0y: My3 = 0, My Б = -Ry4 · l2 = -4554 · 78,5 = -357,49 Н·м, My4 = 0; в плоскости 0z Mz = M2 = 1260 Н·м. Выбираем подшипник по более нагруженной опоре 4 – шариковый однорядный подшипник 214 [3, с.335]: d = 70 мм; D = 125 мм; В = 24 мм; С = 61,8 кН; С0 = 37,5 кН. Отношение  , этой величине соответствует е ≈ 0,27 [3, с.117].Отношение  > е; тогда X = 0,56; Y = 2,10.Эквивалентная нагрузка по формуле (74): Рэ = (0,56 · 1 · 6059 + 2,10 · 2786) · 1 · 1 = 9244 Н. Расчетная долговечность в млн.об. (75):  ≈ 299 млн. об.Расчетная долговечность в часах (76): L =  ≈ 43 · 103 ч,что больше установленных ГОСТ 16162 – 85. 2.8.3 Проверка прочности шпоночных соединений Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78 [3, с.103]. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности по формуле [3, с.106]:  ≤ [σсм],(76)где М – вращающий момент, Н; d – диаметр вала, мм; b – ширина шпонки, мм; h – высота шпонки, мм; t1 – глубина паза шпоночной канавки, мм; l – длина шпонки, мм; Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [σсм] = 100 ÷ 120 МПа, при чугунной ступице [σсм] = 50 ÷ 70 МПа. Ведущий вал: d = 30 мм; b= 8 мм; h = 7 мм; t1 = 4 мм; l = 60 мм; М1 = 73 · 103 Н·мм. [σсм] =  = 85 МПа < [σсм],материал полумуфт МУВП – чугун СЧ20. Ведомый вал: d = 65 мм; b= 20 мм; h = 12 мм; t1 = 7,5 мм; l = 100 мм; М2 = 1260 · 103 Н·мм. [σсм] =  = 97 МПа < [σсм],материал полумуфт МУВП – чугун СЧ20. 2.9 Уточненный расчет ведомого вала Материал вала – сталь 45 нормализованная, σв = 570 МПа. Предел выносливости при симметричном цикле изгиба: σ-1 ≈ 0,43 · σв,(77) σ-1 = 0,43 · 570 = 246 МПа. Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений: τ-1 ≈ 0,58 · σ-1,(78) τ-1 = 0,58 · 246 = 143 МПа. Сечение А – А. Коэффициент запаса прочности по формуле [3, с.100]:  ,(79)где амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:  .(80)Диаметр вала в этом сечении 75 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. kσ=1,59 и kτ = 1,49 [3, с.98]; масштабные факторы εσ = 0,775 и ετ = 0,67; коэффициенты ψσ = 0,15 и ψτ = 0,1; М2 = 1260 · 103 Н·м.  .(81)При d = 75 мм; b = 20 мм; t1 = 7,5 мм  = 78,6 · 103 мм3. = 8 МПа,s = sτ =  = 7,8.Изгибающий момент в горизонтальной плоскости: М' = Rx3 · l2 = 4554 · 78,5 = 357,49 · 103 Н·м. Изгибающий момент в вертикальной плоскости: M" = Ry3 · l2 + Fa ·  = 902 · 78,5 + 2786 · 138,039 = 445 · 103 Н·мм.Суммарный изгибающий момент в сечении А – А: МА–А =  ≈ 333 · 103 Н·мм.Момент сопротивления изгибу [3, с.100]:  ,(82) = 41,6 · 103 мм3.Амплитуда нормальных напряжений изгиба:  ,(83) ≈ 8 МПа,среднее напряжение σm = 0. Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:  ,(84) = 14.Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А – А  ,(85) ≈ 6,8получился близким к коэффициенту запаса sτ = 7,8. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными, и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Надо сказать и о том, что фактическое расхождение будет еще меньше, так как посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значение изгибающего момента и нормальных напряжений. Такой большой коэффициент запаса прочности (12,1 или 8,9) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании. 3.ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА В целях поддержания ленточного конвейера пригодном для эксплуатации состоянии и предупреждения преждевременного износа и поломок необходимо осуществлять качественное обслуживания, уход и своевременный ремонт оборудования. Контроль за соблюдением правил обслуживания, и проведение ремонта возложены на ремонтные службы завода. Обеспечение правильной эксплуатации оборудования является также важнейшей обязанностью всего цехового персонала и в первую очередь производственных мастеров. Эффективное использование оборудования возможно лишь при правильном его эксплуатации и бережном отношении к нему со стороны обслуживающего персонала. Обслуживающий персонал обязан знать и строго соблюдать правила технической эксплуатации (ПТЭ) и инструкции по техническому обслуживанию, уходу за оборудованием. Знания соблюдение указанных правил и инструкции должны систематически проверяться. Техническое обслуживание включает в себя: - ежесменное техническое обслуживание - ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния. - периодические технические осмотры, выполняемые после отработки оборудования определенного числа часов.[8] 3.1 Структура ремонтно-механической службы цеха Цеховые ремонтные службы входят в состав производственных цехов и предназначаются для ремонтных операций по всем видам оборудования, установленного в цехе.[9]  Рисунок 12 – Схема организационной структуры ремонтной службы цеха. 3.2 Годовой график планово-предупредительных ремонтов Таблица 3 – Виды ремонтов.
Ленточный конвейер работает 21ч в сутки, 25,6 дня в месяц, используется по времени =87,5%. Периодичность между ремонтами в месяцах состоит: ТО =  Т =  К=  Таблица 4 – Годовой график планово-предупредительных ремонтов на 2010 год.  3.3 Межремонтное обслуживание, виды ремонтов и их содержание Межремонтное обслуживание – это вид обслуживания (осмотр и текущий ремонт) включает наблюдение за выполнением правил эксплуатации оборудования, указанных в технических руководствах заводов – изготовителей, особенно механизмов управления, ограждений и смазочных устройств, а также своевременное устранение мелких неисправностей и регулирование механизмов. Межремонтное обслуживание выполняют во время перерывов в работе оборудования, не нарушая процесса производства. Межремонтное обслуживание выполняют рабочие, обслуживающие станки или оборудования, и дежурный персонал ремонтной службы цеха (слесари, электрики, смазчики и др.). Межремонтное обслуживание оборудования проводят ежесуточно либо реже в зависимости от назначения оборудования. При работе оборудования в две смены осмотр и текущий ремонт осуществляют в не рабочую смену, а при работе оборудования в три смены межремонтное обслуживание выполняют на стыке двух смен. Межремонтное обслуживание оборудования проводят наладчики и операторы, в случае необходимости привлекают слесарей цеховой ремонтной службы. В период между ремонтами всё оборудование, работающее в условиях загрязненности, промывают. В эти же периоды меняют масло или пополняют его в оборудовании с централизованной и картерной системой смазки. Работу осуществляют по специальному графику. Между плановыми ремонтами периодически проверяют герметическую точность деталей, а также проводят профилактическую проверку прецизионного оборудования по особому плану - графику. Плановый осмотр оборудования проводят с целью проверки его состояния, устранения мелких неисправностей и выявления объема подготовительных работ, выполняемых при очередном плановом ремонте. Ежесменное техническое обслуживание состоит в тщательном и своевременном обслуживании и выполняется эксплуатационным и дежурным персоналом. При этом устанавливается время и продолжительность обслуживания, распределение обязанностей между эксплуатационным и дежурным персоналом. Время ежесменного технического обслуживания может быть выбрано или во время смены, или между сменами. Ежесменное техническое обслуживание регламентируется инструкцией и включает наличие смазки в узлах сопряжения, проверяют действие рукояток управления, осмотр наружных частей машины, контроль-проверка легкодоступного изнашивающихся деталей. Обнаруженные мелкие дефекты устраняются немедленно. Ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния выполняется цеховыми и участковыми механиками и сменными мастерами. Отклонения в работе оборудования фиксируется в журнале, и устраняются. Технические осмотры проводятся для проверки технического состояния оборудования, выявление и устранение неисправностей, а также определение объёма предстоящего планового ремонта. Результаты осмотра заносятся в агрегатный журнал. Технический осмотр выполняется ремонтным персоналом с участием эксплуатационного персонала по графику ремонтные смены, а также в период технологических простоев. В состав технических осмотров входят: - вскрытие люков, крышек. - осмотр, проверка состояния узлов. - выполнение мелких ремонтных работ. - выявление объема работ для ближайшего планового ремонта. - регулировка основных узлов. - проверка правильности переключений и исполнения команд, подающих от пульта управления. - проверка исправности ограничителей и упоров. Проведение ремонта планируют в соответствии с ремонтными нормативами на каждую единицу оборудования. При этом принимают во внимание данные журнала учета работы оборудования, установленный межремонтный период, отработанные часы или смены за межремонтный период. В годовой план включают осмотровый, малый, средний и капитальные ремонты оборудования. Для проведения межремонтного обслуживания и основных ремонтов необходим резерв запасных деталей. Запасные детали хранятся в кладовой, их запас постоянно возобновляется. Для снижения простоев оборудования к началу ремонта необходимо иметь большую часть запасных частей для замены изношенных. В зависимости от назначения запасные детали хранятся в готовом виде, в предварительно обработанном или в виде заготовок. Плановый ремонт – это ремонт, предусмотренный национальной системой технического обслуживания и ремонта оборудования и выполняемый через установленное нормами количество часов, отработанных оборудованием, или при достижении установленного нормами технического состояния. Неплановый ремонт – это ремонт, предусмотренный рациональной системой технического обслуживания и ремонта оборудования, но осуществляемый в неплановом порядке, по потребности. Повреждения и износ деталей механической части оборудования могут быть разбиты на две группы, вызывающие необходимость в ремонтах, принципиально отличающихся по характеру входящих в них работ: - износ и повреждения деталей внутри сборочных единиц, не вызывающие нарушения правильности взаимодействия сборочных единиц, хотя в ряде случаев приводящие к потере точности оборудования из-за возникновения вибраций при взаимодействии износившихся деталей; - износ рабочих поверхностей базовых деталей сборочных единиц, приводящий к нарушениям первоначальных траекторий их взаимного перемещения и непосредственно вызывающий потерю точности или производительности оборудования. Текущий ремонт – это плановый ремонт, выполняемый с целью гарантированного обеспечения работоспособности оборудования в течение установленного нормативами количества часов работы до следующего ремонта и состоящий в замене или восстановлении отдельных сборочных единиц и выполнении связанных с этим разборочных, сборочных и регулировочных работ. Капитальный ремонт – это плановый ремонт, выполняемый с целью восстановления исправности и гарантированного обеспечения работоспособности в течение установленного нормативами количества часов работы до следующего капитального ремонта, при котором должны быть восстановлены первоначальные качественные характеристики оборудования; мощность, производительность, точность и др. При капитальном ремонте обязательно составляется ведомость дефектов ремонтируемого агрегата. Эта ведомость составляется при разборке оборудования. Каждую деталь рекомендуется маркировать, обозначая номер станка в числители, порядковый номер детали по ведомости дефектов в знаменателе. При капитальном ремонте производится очистка, полная разборка оборудования, промывка узлов, замена или ремонт базовых деталей, замена всех изношенных деталей и узлов, сборка наладка оборудования. Аварийный ремонт – это неплановый ремонт, вызванный дефектами конструкции или изготовления оборудования, дефектами ремонта и нарушениям правил технической эксплуатации. [9] |