Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Конструкторский раздел
Название:
Проектирование непрерывного заготовочного стана 900/700/500

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Конструкторский раздел

Цена:
1 грн



Подробное описание:

1 Конструкторская часть

1.1 Назначение и характеристика непрерывного заготовочного
стана 900/700/500

Непрерывный заготовочный стан (НЗС) 900/700/500 предназначен для проката блюмов в заготовки: квадратные 80х80-200 и плоские 100х120-150 и 100х150-450мм. Длина заготовок 6-12м.
Квадратные заготовки сечением 80х80, 100х100мм передаются на мелкосортные, проволочные станы, плоские – на штрипсовый стан, которые примыкают к складу готовой продукции.
Непрерывный заготовочный стан 900/700/500 состоит из 14-ти горизонтальных и вертикальных клетей, объединённых в две группы (см. графическую часть).
Первая группа клетей – черновая, состоит из четырёх двухвалковых клетей с горизонтальными валками (900х1300) и четырёх чередующихся двухвалковых клетей с вертикальными (730х800) и горизонтальными (730х1300) валками.
Первые две клети с горизонтальными валками (900х1300) установлены отдельно и условно называются обжимными.
Вторая группа клетей состоит из шести чередующихся между собой двухвалковых клетей с вертикальными и горизонтальными валками (589х800).
Условно всё оборудование НЗС 900/700/500 можно разделить на несколько участков:
а) Головной участок стана – подводящий рольганг, поворотное устройство, горизонтальные клети (1Г и 2Г), рольганг между клетями, кантователь заготовок, установленный перед клетью 3Г, клети 3Г, 4Г, 5Г, 6Г, 7Г и 8Г.
б) Участок между станами – рольганг между станами, рольганг обводной линии, шлепперное устройство, опускающийся упор перед маятниковыми ножницами. Участок обеспечивает механизированную транспортировку заготовок ко второй непрерывной (чистовой) группе клетей и передачу заготовок на обводную линию заготовочного стана.
в) Вторая непрерывная (чистовая) группа стана - маятниковые ножницы, кантователь заготовок, вертикальные клети (9В, 11В, 13В), горизонтальные клети (10Г, 12Г, 14Г).
г) Участок летучих планетарных ножниц – рычажно-планетарные барабанные летучие ножницы с усилием резания 1,5 МН, следящие ролики, рольганги перед и за ножницами, пакетирующий рольганг, клеймовочные машины, установка скиповой уборки обрезков от летучих планетарных ножниц и ножниц с усилием 10 МН, опускающийся упор в конце пакетирующего рольганга. Обеспечивает порезку заготовок на мерные длины, клеймение их в торец, собирание заготовок в пакет, а также уборку обрезок от ножниц в железнодорожные платформы.
д) Участок ножниц усилием 10 МН – рольганг, подводящий к ножницам, рольганг перед и за ножницами, ножницы с усилием 10 МН, рольганг №1 и 2 за ножницами, сталкиватель обрезков у ножниц, клеймовочная машина, пакетирующий рольганг и опускающиеся упоры. Участок обеспечивает порезку заготовок на мерные длины, клеймение заготовок в торец и собирание заготовок в пакет.
е) Участок уборочных устройств – рольганги №1 и 2 соединительного транспортёра, опускающийся упор, соединительный транспортёр двухстороннего действия, рольганги холодильников и холодильники. Участок обеспечивает механизированную подачу заготовок с основной линии стана на обводную и наоборот, а также транспортировку заготовок на холодильники. На холодильниках заготовки до их снятия кранами остывают до температуры 400ºС и ниже.
Склад готовой продукции оборудован магнитными кранами, а также зачистными наждачными станами для обработки дефектных заготовок.
В оборудование стана также входят две тележки передаточных грузоподъёмностью до 25т, одна для перевозки оборудования из скрапового пролёта в крановый пролёт и наоборот, другая для перевозки с обрезью от маятниковых ножниц в скраповый пролёт; грузоподъёмностью 50 и 75т – для передачи заготовок из одного пролёта в другой на складе готовой продукции.
Смазка узлов трения всего механического оборудования НЗС 900/700/500 – централизованная от автоматических систем густой и жидкой смазки или заливная с централизованной сменой масла. Оборудование смазочных систем расположено в двух маслоподвалах.

1.2 Техническое описание горизонтальной клети 500

Узел станин состоит из двух литых станин, соединённых стальными литыми траверсами.
Верхняя траверса образует площадку, на которой смонтирован механизм установки верхнего валка.
Станины установлены на плитовины и закреплены на них с помощью пружинно-гидравлических механизмов зажима.
В проёме станин установлены подушки с валками.
Опорами валков являются четырёхрядные конические крупногабаритные подшипники качения.
Посадка подшипников на шейки валков и в расточки подушек – свободная с гарантированным зазором.
К подшипникам валков и к боковым поверхностям скольжения верхних подушек подводится густая смазка от централизованной системы.
Во избежание попадания воды в подшипники в местах соединения валков с подушками и подшипниками установлены уплотнительные устройства.
Подушки верхнего валка имеют пазы для соединения с траверсой уравновешивающего устройства.
Боковые поверхности нижних подушек состоят из двух граней. По линиям пересечения этих граней усилие натяжения (подпора) при прокатке передаётся на специальные мессдозы, установленные в станинах.
Подушки нижнего валка опираются на нажимные винты механизма установки нижнего валка.
Подушки со стороны обслуживания имеют бурты. Бурты верхней подушки предназначены для передвижения верхнего валка вдоль своей оси с помощью механизма осевой регулировки валков. Бурты нижней подушки прижаты к левой станине упорной планкой. Нижний валок не имеет осевого перемещения.
Для удобства перевалки верхние подушки соединены распорной траверзой, предотвращающей вращение подушек на шейках валка относительно друг друга.
Механизм установки верхнего валка предназначен для установления при холостом ходе стана необходимого раствора валков и для отжима верхнего валка при застревании металла между валками.
Нажимные винты приводятся от электродвигателя через три одноступенчатых червячных редуктора, один из которых является общим для обоих винтов.
На общем валу редукторов ІI ступени установлена муфта расцепления, обеспечивающая раздельную работу нажимных винтов.
Для ограничения хода нажимных винтов предусмотрен командоаппарат.
Нажимные винты механизма установки нижнего валка приводятся от электродвигателя через одноступенчатые червячные редукторы.
Двигатель во избежание попадания на него воды и окалины вынесен за габарит узла станин и установлен на кронштейне под шпиндельным соединением.
Ограничение хода нажимных винтов обеспечивается командоаппаратом.
Уравновешивающее устройство состоит из двух гидроцилиндров и траверзы. Опоры цапф гидроцилиндров установлены на верхней траверзе узле станин.
Траверcа уравновешивающего устройства передаёт усилие гидроцилиндров верхнему валку.
Механизм перевалки предназначен для перевалки валков и передвижения клети при смене калибра.
Механизм перевалки состоит из привода, редуктора механизма перевалки, ползуна, двух балок стального литья и гидравлического фиксатора.
По балкам узел подушек с валками, опущенный на ползун, выдвигается на сторону обслуживания за пределы узла станин.
Привод ползуна осуществляется от электродвигателя через редуктор серии РМ и червячный редуктор механизма перевалки.
Червяк редуктора механизма перевалки два червячных колеса вращает выходные валы с сидящими на них шестернями.
Последние находятся в зацеплении с рейками, приваренными к боковым поверхностям ползуна.
Для передвижения клети необходимо штырь фиксатора соединить с ползуном. При этом движение ползуна через штырь фиксатора и балку, опирающуюся на нижние поверхности узла станин, передаётся клети.
При перевалках штырь фиксатора должен быть утоплен. Крайние положения ползуна ограничиваются командоаппаратом.
Узел плитовин состоит из двух плитовин стального литья, жёстко соединённых между собой болтами. Плитовина, на которую опирается узел станин, имеет со стороны перевалки площадку для крепления редуктора механизма перевалки. В Т-образных пазах плитовин при перемещении клети, перемещаются головки болтов механизмов зажима станин и шпиндельного соединения.
Механизм осевой регулировки верхнего валка состоит из двух осей с посаженными на них рычагами двух тяг с гайками и регулировочного винта. Осевое перемещение валка в сторону главного привода достигается вращением гайки на нижней тяге. При этом гайки верхней тяги не должны препятствовать повороту верхних рычагов под действием буртов подушки. Осевое перемещение валка на сторону перевалки осуществляется путём свинчивания гаек верхней тяги. Гайки нижней тяги должны быть при этом свинчены, чтобы не препятствовать повороту нижних рычагов.
Регулировочный винт препятствует жёсткому защемлению буртов подушки рычагами механизма, что обеспечивает свободное вертикальное перемещение верхнего валка с помощью механизма установки.
Шпиндельное соединение состоит из двух универсальных шпинделей, механизма зажима шпинделей, приспособления для уравновешивания шпинделей, плиты и телескопических кожухов.
Плита, на которой смонтировано шпиндельное соединение, перемещается вместе с клетью при смене калибра, поэтому шлицевые валы шпинделей скользят по шлицам специальных муфт, посаженных на валки шестерённой клети.
В корпусах муфт, соединяющих шпиндели с валками, встроены защёлки, фиксирующие при установке новых валков положение муфт и валков, когда при проворачивании шпинделей от главного привода выступы полумуфт становятся против пазов на шейках рабочих валков.
Шлицевые валы защищены от загрязнения кожухами, которые при перемещениях шпиндельного соединения могут укорачиваться или удлиняться.
Механизмы зажима обеспечивают жёсткое крепление узла станин и шпиндельного соединения к плитовинам. Каждый механизм состоит из цилиндра, плунжера-болта с Т-образной головкой, комплекта тарельчатых пружин и гайки. Усилие зажима передаётся станинам и плите шпиндельного соединения через тарельчатые пружины. При подаче масла в цилиндр плунжер давит на болт, сжимая тарельчатые пружины, между опорной поверхностью Т-образных головок болтов поверхностями Т-образных пазов плитовин образуется зазор, что позволяет передвинуть узел станин и шпиндельное соединение.
Площадка рабочей клети представляет собой металлоконструкцию, установленную на кронштейнах. Последние болтами крепятся к станинам.

1.3 Расчёт механизмов клети
1.3.1 Расчёт рабочих валков

Давление металла на валки Р_0=1,33∙〖10〗^6 Н.
Момент прокатки М_пр=53∙〖10〗^3 Н∙м.
Расчёт производим для переточенного валка.
Момент сопротивления сечения:
для сечения 1-1:
W_1=0,1∙d^3=0,1∙〖0,28〗^3=2,2∙〖10〗^(-3) м^3
для сечения 2-2:
W_2=0,1∙d^3=0,1∙〖0,32〗^3=3,28∙〖10〗^(-3) м^3
Изгибающие моменты:
для сечения 1-1:
М_1=Р_0/1,35∙0,965∙0,275=(1,33∙〖10〗^6∙0,965∙0,275)/1,35=261,4∙〖10〗^3 Н∙м
для сечения 2-2:
М_1=Р_0/1,35∙0,965∙0,385=(1,33∙〖10〗^6∙0,965∙0,385)/1,35=366∙〖10〗^3 Н∙м
Нормальные напряжения:
- сечение 1-1:
σ_1=М_1/W_1 =(261,4∙〖10〗^3)/(2,2∙〖10〗^(-3) )=119,6∙〖10〗^6 Н/м^2 =119,6 МПа
- сечение 2-2:
σ_1=М_1/W_1 =(366∙〖10〗^3)/(2,2∙〖10〗^(-3) )=111,6∙〖10〗^6 Н/м^2 =111,6 МПа
Касательные напряжения:
- для сечения 1-1:
τ_1=М_пр/(0,2∙d^3 )=(53∙〖10〗^3)/(0,2∙〖0,28〗^3 )=12,07∙〖10〗^6 Н/м^2 =12,07 МПа
- для сечения 2-2:
τ_2=М_пр/(0,2∙d^3 )=(53∙〖10〗^3)/(0,2∙〖0,3〗^3 )=8,09∙〖10〗^6 Н/м^2 =8,09 МПа
Строим эпюру изгибающих моментов.

Рисунок 1 – Эпюра изгибающих моментов
1.4.2 Расчёт подшипников рабочих валков на долговечность
Рабочие валки устанавливаются на четырёхрядные конические роликовые подшипники 280×460×324 мм.
Долговечность подшипника подсчитывается по формуле:
L=〖(C/(G_(экв.)∙К_б ))〗^q, (1.1)
где С – динамическая грузоподъёмность подшипника;
С=70000 кН;
К_б=1,3 – коэффициент безопасности работы;
G_(экв.)- эквивалентная нагрузка;
G_(экв.)=950 кН;
q=10/3 – показатель степени.
L=〖(70000/(950∙1,3))〗^(10/3)=699471,9 млн.об.
Долговечность в часах:
L_h=(L∙〖10〗^6)/(60∙n), (1.2)
где n – частота вращения подшипника;
n=278 об/м
L_h=(699471,9∙〖10〗^6)/(60∙278)=41,9∙〖10〗^6 ч.

1.3.3 Расчёт привода нажимных винтов горизонтальной клети 500
1.3.3.1 Выбор электродвигателя

Электродвигатель ДП – 22; N=6 кВт; n=1040 об/мин; ПВ=25%
Номинальный момент двигателя
М=975∙ N/n=975∙6/1040=56,25 Н∙м

1.3.3.2 Расчёт червячного редуктора
Геометрия зацепления:
а_W=180мм;
z_1=2;
z_2=37;
i= 37/2=18,5;
m=8мм;
q=0,25·37=9,25=9
γ=12,53º=12º31׳43״
cosγ=0,97618; sinγ=0,217
Диаметры делительные
d_1=q∙m=8∙8=64мм;
d_2=z_2∙m=37∙8=296мм;
Скорость скольжения червяка
V=(π∙d_1∙n_1)/(60∙cosγ)=(3,14∙0,064∙1040)/(60∙0,97618)=3,57м/с.
При V=3,57 м/с, ρ=1º30׳; ρ+γ=14º1׳43״
Коэффициент полезного действия зацепления
η= tgγ/(tg(γ+ρ))=(tg12°31׳43״)/(tg14°1׳43״)=0,89
Крутящий момент на валу червяка
М_ч=М_ст/(i_1∙i_2∙η_1∙η_2 ), (1.3)
где Мст – статический момент на валу червяка;
Мс т=32000 Н∙м;
i_1 – передаточное отношение общего редуктора;
i_2=14 – передаточное отношение второго редуктора
η_1=0,89 – КПД первого редуктора;
η_2=0,75 - КПД второго редуктора.
М_ч=32000/(18,5∙14∙0,89∙0,75)=216,7 Н∙м
Крутящий момент на валу червячного колеса
М_к=М_ст/(i_2∙η_2 )=32000/(14∙0,75)=3047,6 Н∙м
а) Расчёт зацепления на прочность.
Напряжение сдвига в поверхностном слое зубьев:
τ_к=180∙√((М_τк∙(i+q/z_1 )∙sin⁡γ)/(а_w^3∙i_1^2∙ε_ос∙sin⁡〖2γ_ос 〗 )), (1.4)
где ε_ос=1,8 – коэффициент перекрытия;
sin⁡〖2γ_ос=sin⁡〖40°=0,643;〗 〗
М_τк=М_к∙К;
К=К_1∙К_2∙К_3,
здесь К_1,К_2,К_3 – коэффициенты эквивалентной нагрузки,
концентрации, качества;
К=1∙1∙1,3=1,3
М_τк=3047,6∙1,3=3961,9 Н∙м
τ_к=180∙√((3961,9∙(18,5+9/2)∙0,217)/(〖0,18〗^3∙〖18,5〗^2∙1,8∙0,643))=16,65 кН/м^2
Материал зубчатого венца червячного колеса – ЛАЖМц 66-6-3-2;
σ_в=700 Мпа; σ_s=240Н/〖мм〗^2
Допускаемые напряжения сдвига в поверхностном слое зубьев колеса:
R_s=0,25∙σ_в=0,25∙700=175 Мпа.
Напряжения изгиба у основания зубьев колеса:
σ_к=0,2∙М_σк∙(z_1^2∙(i+q/z_1 )∙cos⁡γ)/(а_w^3∙i∙(q+1,5)∙Y∙ε_ос ) , (1.5)
где М_σк=М_к=3047,6 Н∙м;
Y – коэффициент формы зуба;
Y=1,55 при z2 =37
σ_к=0,2∙3047,6∙(2^2∙(18,5+9/2)∙0,976)/(〖0,18〗^3∙18,5∙(9+1,5)∙1,55∙1,8)=45424,7 Па
Допускаемые напряжения изгиба при нереверсивной работе передачи:
[σ_к ]=0,24∙σ_в=0,24∙700=168 Мпа
σ_к<[σ_к ]
Так как допускаемые напряжения больше расчётных, то зацепление должно быть работоспособным.
б) Расчёт на заедание.
Напряжения в поверхностном слое зубьев:
σ_з=(127∙(1+z_к/q))/(а_w∙z_к/q)∙√((М_к/n_к ∙К_конц∙(1+z_к/q)∙Е_пр)/(а_w∙√(1+〖(z_2/q)〗^2 )))≤[σ_з ] , (1.6)
где К_конц=1,3 - коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки по
контактной линии;
Е_пр=1,4∙〖10〗^5 МПа - модуль упругости материала;
[σ_з ] - допускаемые напряжения на заедание;
[σ_з ]=[σ_(0 зд) ]∙Р_зд,
здесь [σ_(0 зд) ]=260 МПа;
Р_зд - коэффициент, учитывающий совокупность факторов,
влияющих на процесс заедания;
Р_зд=Р_т∙Р_м∙Р_рв=1∙1∙1,25=1,25
[σ_з ]=260∙1,25=325 МПа
σ_з=(127∙(1+37/9))/(0,18∙37/9)∙√((3047,6/7162∙1,3∙(1+37/9)∙1,4∙〖10〗^5)/(0,18∙√(1+〖(37/9)〗^2 )))=45,5 МПа
σ_з<[σ_з ]

1.3.4 Определение крутящего момента на валу электродвигателя
привода механизма установки верхнего валка.

Для приведения во вращение нажимного винта, когда на него (по поверхности пяты) действует давление, к верхнему концу нажимного винта необходимо приложить определённый крутящий момент, который можно подсчитать по формуле:
М_в=Р∙[μ_n∙d_п/3+d_ср/2∙tan⁡〖(α+φ)〗 ], (1.7)
где Р – усилие, действующее на нажимной винт
Р=97500 Н;
d_п - диаметр пяты нажимного винта,
d_п=105 мм;
μ_n- коэффициент трения в пяте,
μ_n=0,1÷0,2 (сталь по бронзе), принимаю μ_n=0,2
d_ср - средний диаметр резьбы нажимного винта,
d_ср=142 мм;
α – угол подъёма резьбы,
α=tan^(-1)⁡〖Р_h/(π∙d_2 )〗 , (1.8)
здесь Р_h- ход резьбы,
Р_h=S∙z, (1.9)
здесь S – шаг резьбы,
S=20мм;
z – число заходов резьбы;
z=1,
Р_h=20∙1=20мм,
α=tan^(-1)⁡〖20/(3,14∙142)=2,6°〗
φ – угол трения в резьбе,
tan φ=μ_р,
здесь μ_р - коэффициент трения в резьбе между нажимной гайкой и винтом,
μ_р=tan⁡φ=0,1
φ=5º
М_в=97500∙[0,2∙105/3+142/2∙tan⁡〖(2,6°+5°)〗 ]=1606,16 Н∙м
Определяем крутящий момент двигателя для привода винта:
М_дв=М_в/(i∙η_в∙η_ред ), (1.10)
где i – передаточное число привода от двигателя к винту,
i=259;
η_в=0,4 - КПД винтовой пары;
η_ред=η_1∙η_2=0,89∙0,75=0,67 - КПД редукторов
М_дв=1606,16/(259∙0,4∙0,67)=23,14 Н∙м

1.3.5 Расчёт на прочность нажимного винта, гайки и пяты

Резьба нажимных винтов и гаек – упорная. На нажимных винтах применяют однозаходную резьбу.
Внутренний диаметр нажимного винта:
〖 d〗_1=√((4∙Р)/(π∙[σ] )), (1.11)
где Р – максимальное усилие, действующее на винт при прокатке,
Р=133т=1330000 Н;
[σ] - допускаемое напряжение на сжатие винта.
Нажимные винты изготавливают из кованной стали марок Ст.5, 40Х,40ХН, 50 с пределом прочности σ_в=600-750 МПа. Исходя из пятикратного запаса прочности, допускаемое напряжение на сжатие материала винта можно принять равным 120-150МПа. Принимаем [σ]=120 МПа.
〖 d〗_1=√((4∙1330000)/(3,14∙120∙〖10〗^6 ))=118,35 мм
Диаметр нажимной гайки D и её высоту Н выбирают из следующих соотношений:
D=(1,5÷1,8)∙d_0; (1.12)
Н=(0,95÷1,1)∙D, (1.13)
где d_0 - наружный диаметр резьбы,
d_0=160 мм
D=(1,5÷1,8)∙160=(240÷288)мм
Принимаем D=250мм.
Н=(0,95÷1,1)∙250=(237,5÷275)мм
Принимаем Н=250мм.

1.3.5.1 Определение напряжений в шлицевом соединении
Д - 10×125×140Н8/е8×D9/d9
Соединение выходит из строя преимущественно из-за повреждений рабочих поверхностей зубьев, а также из-за усталостного разрушения шлицев валов. Поэтому необходимо произвести расчёт на смятие.
σ_см=(2∙Т)/(d_ср∙z∙l∙ψ∙h)≤[σ]_см, (1.14)
где Т – крутящий момент,
Т= d/2∙Р=0,125/2∙97500=6093,75 Н∙м;
d_ср- средний диаметр соединения,
d_ср=(D+d)/2=(140+125)/2=132,5 мм;
z – число шлицев,
z= 10;
l – длина поверхности контакта шлицев,
l=420 мм;
h - высота поверхности контакта зубьев,
h=(D-d)/2-2∙f, (1.15)
здесь f – размер фаски,
f=0,5мм;
h=(140-125)/2-2∙0,5=6,5 мм.

ψ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения
нагрузки между зубьями и вдоль них,
ψ=0,6
σ_см=(2∙6093,75)/(132,5∙〖10〗^(-3)∙10∙420∙〖10〗^(-3)∙0,6∙6,5∙〖10〗^(-3) )=5,615 МПа
[σ]_см=0,2∙σ_в=0,2∙610=122 МПа
σ_см< [σ]_см.
1.3.5.2 Определение напряжений в резьбовом соединении винта и
гайки

Резьба упорная S160×20.
Нажимной винт воспринимает усилие на валки при прокатке, приходящееся на одну шейку валка и передаёт его через нажимную гайку станине. Гайки нажимных винтов – наиболее быстроизнашивающиеся детали. Основным критерием работоспособности является износостойкость:
σ_см=F_а/(π∙d_2∙z∙h)≤[σ]_см, (1.16)
где F_а – осевая сила.
Так как конструкция механизма установки верхнего валка горизонтальной клети 500 непрерывного заготовочного стана содержит 2 нажимных винта, то давление, равное 1330000 Н распределяется между винтами. Поэтому принимаем усилие на 1 винт:
F_а=0,7∙1330000=931000 Н
d_2 - средний диаметр резьбы,
d_2=d-18=160-18=142 мм;
z – число витков в гайке высотой Н:
z=H/S=250/20=12,5 мм;
h – рабочая высота профиля,
h=ξ∙S, (1.17)
здесь ξ – коэффициент рабочей высоты профиля резьбы,
ξ=0,75
h=0,75∙20=15 мм
[σ]_см - допускаемое напряжение на смятие резьбы,
При сочетании материалов «сталь – бронза» [σ]_см=11÷13 МПа; принимаю [σ]_см=13 МПа.
σ_см=931000/(3,14∙0,142∙12∙0,015)=11,6 МПа<[σ]_см

1.3.5.3 Удельное давление между витками винта и гайки

q=(4∙Р)/(n∙π∙(d_н^2-d_вн^2)∙z)≤[q], (1.18)
где n – количество подъёмных винтов,
n=2;
d_н- наружный диаметр винта,
d_н=160 мм;
d_вн - внутренний диаметр винта,
d_вн=118,35 мм;
[q]≤2000 МПа – допустимое удельное давление
q=(4∙97500)/(2∙3,14∙(〖0,16〗^2-〖0,118〗^2)∙12,5)=425,28 МПа< [q]
Так как удельное давление между витками винта и гайки незначительно, то проверку резьбы на срез и изгиб не производим.

1.3.5.4 Удельное давление между пятой и нажимным винтом

q=(4∙Р)/(n∙π∙d_п^2 )≤[q], (1.19)
где d_п - диаметр пяты,
d_п=105 мм.
q=(4∙97500)/(2∙3,14∙〖0,105〗^2 )=5,63 МПа <[q]

 

 




Комментарий:

Конструкторский раздел дипломной работы полный!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы