Вариант №36. Контрольная работа по дисциплине "Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования"
 Скачать 188.85 Kb.
|
1 2 Стадии создания САПРСоздание и развитие САПР осуществляется самой проектной организацией с привлечением (при необходимости) других организации-соисполнителей, в том числе научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений. Следует подчеркнуть, что создание САПР — сложная и трудоемкая работа, выполнение которой под силу только большому высококвалифицированному коллективу разработчиков. Процесс создания САПР включает в себя восемь стадий: предпроектные исследования, техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочий проект, изготовление, отладка и испытание, ввод в действие. Руководство разработкой, внедрением, эксплуатацией и модернизацией систем и компонентов САПР в проектной организации должно заниматься специализированное подразделение, включающее группы специалистов соответствующих направлений. Предпроектные исследования проводятся для выявления готовности конкретной проектной организации к внедрению автоматизированных методов. Основу этой работы составляет системное обследование объекта проектирования и используемых в инженерной практике традиционных методов и приемов проектирования, а также объема технической документации, разрабатываемой в процессе проектирования. Процесс обследования осуществляется главным образом опросом опытных проектировщиков и конструкторов. В результате обследования определяется необходимость и экономическая эффективность создания автоматизированной системы. При этом учитывается объем проектно-конструкторских работ, их периодичность, общие затраты инженерного труда, возможность создания адекватного математического описания и оптимизационных процедур, необходимость повышения качественных показателей проектируемого изделия, сокращение сроков проектирования. Существенным фактором при решении вопроса о целесообразности создания САПР является подготовленность соответствующего проектного подразделения к созданию и внедрению САПР. Подготовленность может быть оценена по следующим критериям:
Кроме того, важно выявить факторы оценки подготовленности кадров для эксплуатации САПР, к которым можно отнести следующие:
Техническое задание (ТЗ) является исходным документом для создания САПР и должно содержать наиболее полные исходные данные и требования. Этот документ разрабатывает головной разработчик системы. ТЗ на создание САПР должно содержать следующие основные разделы: «Наименование и область применения», где указывают полное наименование системы и краткую характеристику области ее применения; «Основание для создания», где указывают наименование директивных документов, на основании которых создается САПР; «Характеристика объектов проектирования», где приводят сведения о назначении, составе, условиях применения объектов проектирования; «Цель и назначение», где перечисляют цель создания САПР, ее назначение и критерий эффективности ее функционирования; «Характеристика процесса проектирования», где приводят общее описание процесса проектирования, требования к входным и выходным данным, а также требования по разделению проектных процедур (операции), выполняемых с помощью неавтоматизированного и автоматизированного проектирования; «Требования к САПР», где перечисляют требования к САПР в целом и к составу ее подсистем, к применению в составе САПР ранее созданных подсистем и компонентов и т. п.; «Технико-экономические показатели», где оценивают затраты на создание САПР, указывают источники получения экономии и ожидаемую эффективность от применения САПР. На стадиях технического предложения, эскизного и рабочего проектирования выбираются и обосновываются варианты САПР, разрабатываются окончательные решения. При этом выполняются следующие основные виды работ:
Оформление всей документации, необходимой для создания и функционирования САПР, выполняют на стадии рабочего проектирования. На стадии изготовления, отладки и испытания производят монтаж, наладку и испытание комплекса технических средств автоматизации проектирования, на тестовых примерах доводят программное обеспечение и подготавливают проектную организацию к вводу в действие САПР. Ввод в действие системы осуществляют после опытного функционирования и приемочных испытаний у заказчика. Задание №1 Задание №1 Вариант №4 Спроектировать кран-балку с электрическим приводом и управлением снизу для ремонтной мастерской:
Кран работает в мастерской по ремонту сельскохозяйственной техники. Мостовые однобалочные краны грузоподъемностью 1...5т регламентированы ГОСТ 2045 - 89*. В соответствии с прототипом выбираем кинематическую схему однобалочного мостового крана (кран-балки) с центральным приводом и передвижной электрической талью (рис. 1). Согласно ГОСТ 22584 - 96 по грузоподъемности 4 т выбираем электроталь ТЭ 500-521-1ПТО. Расчет механизма передвижения крана проводим в следующем порядке. 1. Определяем размеры ходовых колес по формуле  Максимальную нагрузку на колесо вычисляем при одном из крайних положений электротали. По ГОСТ 22584-96 принимаем массу тали mт=510 кг = 0,51т (ее вес G7 = mTg≈0,51×10 = 5.1 кН) и длину L =1000 мм. Массу крана с электроталью выбираем приближенно по прототипу mк≈ 2,85т. Тогда вес крана Gк=mкg ≈2,85× 10 = 28,5 кН. Ориентировочно принимаем l≈L≈1,00 м. Для определения нагрузки Rmax пользуемся уравнением статики ∑M2= 0 или – RmaxLк+ (GГ+ GT)×(Lк –l) + (Gк–GT) × 0,5Lк =0 откуда Rmax=  =  ≈ 49,2 кНПри общем числе ходовых колес Zk= 4 нагрузка приходится на те два колеса крана, вблизи которых расположена тележка. Тогда Rmax = R/2 = 49,2/2 = 24,6 кН = 24600 Н. Следовательно,  Согласно ГОСТ 3569 - 74 [1, стр. 252] выбираем крановое двухребордное колесо диаметром Dк = 320мм. Диаметр цапфы dц= Dк/(4...6) ≈ (50...35) мм. Принимаем dц= 80 мм. Для изготовления колес используем сталь 65 Г, способ термообработки нормализация (НВ ≈300). Колесо имеет цилиндрическую рабочую поверхность и катится по плоскому рельсу. Принимаем плоский рельс прямоугольного сечения [1, стр. 252], выбирая размер а по условию: а< В. При DK =320 мм ширина поверхности качения B= 80 мм. Принимаем а= 73 мм. Рабочая поверхность контакта b = а- 2R= 73 - 2 × 9 = 55 мм. Коэффициент влияния скоростиKv=1+0,2V= 1+0,2 ×0,92= 1,184. Для стальных колес коэффициент пропорциональности а1= 190. Предварительно выбранные ходовые колеса проверяем по контактным напряжениям. При линейном контакте σк.л = аl  = 446,3 МПа Поскольку допустимые контактные напряжения для стального нормализованного колеса [σкл] =450...500 МПа, то условие прочности выполняется. 2. Определяем статическое сопротивление передвижению крана. Поскольку кран работает в помещении, то сопротивление от ветровой нагрузки Wвне учитываем, т. е. WУ = Wтр + Wук Сопротивление от сил трения в ходовых частях крана:  Для стальных колес на подшипниках качения принимаем, μ = 0,3 мм, ƒ=0,015, Кр= 1,5. Тогда,  Сопротивление движению от возможного уклона пути. Wyк = (G+ Gк)×α = (40 + 28,5)×0,0015 = 0,102кН = 102Н. Значения расчетного уклона а указаны на с. 9.Таким образом, получаем  Сила инерции при поступательном движении крана Fи= (Q + mк)v/tп= (4000 + 2850) · 0,92/5 = 1260 Н, где tп– время пуска; Q иmк– массы соответственно груза и крана, кг. Усилие, необходимое для передвижения крана в период пуска (разгона),  3. Подбираем электродвигатель по требуемой мощности  Предварительно принимаем η = 0,85 и ψп.ср.= 1,65 (для асинхронных двигателей с повышенным скольжением). Выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока с повышенным скольжением 4АС90L6УЗ с параметрами: номинальная мощность Рдв= 1,7 кВт; номинальная частота вращения nдв = 900мин-1; маховой момент ротора (mD2)р= 0,0294 кг×м2; Tп/Tн = 1,9; Tmax/Tн= 2,1 Диаметр вала d= 24 мм. Номинальный момент на валу двигателя  Статический момент  4.Подбираем муфту с тормозным шкивом для установки тормоза. В выбранной схеме механизма передвижения муфта с тормозным шкивом установлена между редуктором и электродвигателем. Подбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с наибольшим диаметром расточки под вал 26 мм и наибольшим передаваемым моментом[Тм] = 32 Н×м. Проверяем условие подбора [Тм] ≥ Тм. Для муфты Тм= 2,1×Тн = 2,1×5,6 =11,76 Н×м. Момент инерции тормозного шкива муфты Iт = 0,012 кг-м2. Маховой момент (mD2)T= 4×Iт = 0,048 кг-м2. 7. Подбираем редуктор по передаточному числу и максимальному вращающему моменту на тихоходном валу Трmax. определяемому по максимальному моменту на валу двигателя:  В соответствии со схемой механизма передвижения крана выбираем горизонтальный цилиндрический редуктор типа Ц2У. При частоте вращения n= 1000 мин-1и среднем режиме работы ближайшее значение вращающего момента на тихоходном валу Ттих = 0,5 кН м = 500 Н м, что больше расчетного Трmах. Принимаем передаточное число uр= 16. Типоразмер выбранного редуктора Ц2У-125. 8. Выбираем тормоз по условию [Тт] >Тти устанавливаем его на валу электродвигателя. Расчетный тормозной момент при передвижении крана без груза  Сопротивление движению от уклона  Сопротивление от сил трения в ходовых частях крана  Общий маховой момент  Время торможения:  Число приводных колес znp=2. Коэффициент сцепления φсц = 0,15. Запас сцепления Кц = 1,2. Фактическая скорость передвижения крана  т. е. сходна с заданным (исходным) значением. Расчетный тормозной момент  Выбираем тормоз ТКТ-200/100 с номинальным тормозным моментом [TТ] = 20H·м, максимально приближенным к расчетному значению Тт. Подобранный тормоз проверяем по условиям торможения при работе крана с грузом. 9. Определяем тормозной путь по формуле:  литература.
1 2 |