«Кафедра системного анализа Проектирование привода ленточного конвейера в системе APM WinMachine Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплинам Основы машинной графики, Технология ...»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ивановской государственной текстильной академии»

Кафедра системного анализа

Проектирование привода ленточного конвейера

в системе APM WinMachine

Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплинам «Основы машинной графики», «Технология системного моделирования», курсовых проектов по дисциплинам «Детали машин» и «Подъемно-транспортные устройства», для студентов специальностей 150406 (170700) Машины и аппараты текстильной и легкой промышленности 230301 (072200)Моделирование и исследование операций в организационнотехнических системах Иваново Методические указания по выполнению лабораторного практикума, практических работ и курсовых и проектов содержат материалы по изучению системы автоматизированного расчета и проектирования механического оборудования APM WinMachine на примере проектирования ленточного конвейера, стандарты и справочные данные, необходимые для расчета.

Методические указания могут быть применены при изучении курсов дисциплин «Основы машинной графики», «Технология системного моделирования», «Основы машинной графики», «Подъемно-транспортные устройства», «Детали машин» студентами специальностей 150406 (170700) Машины и аппараты текстильной и легкой промышленности, 230301 (072200)Моделирование и исследование операций в организационно-технических системах.

Составители: канд. техн. наук, доц. Е.С. Константинов канд. техн. наук, доц. О.В. Блинов Научный редактор д-р. техн. наук, проф. Е.Н. Калинин Лицензия ИД № 06309 от 19.11.2001. Подписано 1.06.2010.

Формат 1/16 60х84. Бумага писчая. Плоская печать.

Усл.печ.л. 5,35. Уч.-изд. л. 5,11. Тираж 20 экз. Заказ № _ Редакционно-издательский отдел Ивановской государственной текстильной академии Участок оперативной полиграфии ИГТА 153000 г. Иваново, пр.Ф.Энгельса, Содержание Введение…………………………………………………………………………………….. 1. Пример расчета основных параметров привода……………………………………... 2. Система автоматизированного расчета и проектирования механического оборудования АРM WinMachine……………………………………………………… 2.1 Модуль АРМ Drive……………………………………………………………………. 2.2 Расчет зубчатой передачи с помощью модуля APM Drive и APM Trans………… 2.3 Создание и редактирование чертежей узлов и деталей редуктора в модуле АРМ Graph…………………………………………………………………………….. 2.4 Расчет соединений (шпоночных) в модуле APM Joint……………………………… 2.5 Проектирование и расчет валов редуктора в модуле APM Shaft………………… 2.6 Создание сборочного чертежа редуктора в модуле АРМ Graph. Экспорт чертежа в другие системы поддерживающие формат DFX (КОМПАС)………….. 2.7 Расчет цепной передачи в модуле APM Trans. Пример работы с дополнительной базой данных…………………………………………………………………………… Заключение……………………………………………………………………………... Список литературы…………………………………………………………………………. Приложение 1. ГОСТы……………………………………………………………………... Приложение 2. Справочные данные по асинхронным двигателям…………………........ Приложение 3. Механические свойства и допускаемые напряжения конструкционных материалов……………………………………………………………………………….. Приложение 4. Модуль Юнга и прочность некоторых материалов……………………... Введение.

Общие сведения о ленточных конвейерах и их проектировании Ленточные конвейеры - наиболее производительный вид непрерывного транспорта, используемый для транспортирования сыпучих и штучных грузов с различной производительностью и скоростью движения конвейерной ленты. Расстояние транспортирования ленточными конвейерами достигает нескольких километров, а их трасса может иметь различную схему, что позволяет приспосабливать конвейеры к условиям производства и местности.

Условия эксплуатации ленточных конвейеров отличаются большим разнообразием: от жаркого климата до работы на открытом воздухе при минусовых температурах.

Ленточный конвейер условно можно разбить на три основные части: головную, среднюю и хвостовую. В качестве несущего (транспортирующего) и тягового органа применяются резинотканевые ленты с гладкой поверхностью. Верхняя ветвь ленты, в большинстве случаев, имеет желобчатость за счет применения желобчатых роликоопор. Загрузка верхней ветви ленты производится загрузочным устройством (или несколькими устройствами), расположенным в хвостовой части конвейера. Разгрузка конвейера чаще всего производится через приводной (головной) барабан. В ряде случаев необходима промежуточная разгрузка конвейера в средней его части, тогда применяется барабанная разгрузочная тележка или плужковый сбрасыватель.

В движение конвейерная лента приводится фрикционным приводом. Привод конвейера состоит из приводного барабана и приводного механизма, соединенных между собой тихоходной муфтой. Приводной механизм состоит из двигателя, редуктора и соединяющих их муфты, которые устанавливаются на своей раме.

Конвейерная лента располагается на роликоопорах: верхняя ветвь ленты на верхних (желобчатых или прямых), нижняя ветвь на нижних прямых.

Обеспечение фрикционной связи приводного барабана с лентой осуществляется путем натяжения ленты натяжным устройством. Натяжные устройства могут быть винтовые, тележечные и вертикальные. Кроме того, на ленточном конвейере имеются средства автоматизации его работы: центрирующие роликоопоры, устройства против схода и пореза ленты и др.

Приводной барабан и натяжное устройство устанавливаются на свои опоры, а роликоопоры на секции, которые сами устанавливаются на стойки средней части. В ряде случаев, целесообразно нижнюю ветвь ленты поддерживать прямыми верхними роликоопорами, которые устанавливаются на стойках с кронштейном.

Стационарные ленточные конвейеры общего назначения должны проектироваться для каждого конкретного условия применения. При проектировании конвейера определяется схема его трассы, исходные данные (производительность, скорость ленты, характеристика транспортируемого груза) и другие условия эксплуатации данного конвейера. По исходным данным производится тяговый расчет (приближенным или уточненным методом), на основании результатов которого производится заполнение опросного листа. Разработка и поставка опорных металлоконструкций возможна по отдельному соглашению заказчика с заводом.

Представление тягового расчета заказчиком заводу-изготовителю при заказе конвейера, как обоснование принятых типоразмеров оборудования, обязательно [11].

В результате тягового расчета некоторого конвейера [6,7,8], установлено, что мощность на валу барабана должна быть 6 кВт, при этом вал барабана (соответственно и сам барабан) должен вращаться с угловой скоростью 5 рад/с ( 48 об/мин).

В качестве источника движения будем использовать асинхронный электрический двигатель, т.к. они надежны, дешевы, просты в конструкции, могут выдавать мощность на вале от 0, до 100 кВт (и выше), при этом номинальная частота вращения вала у разных двигателей составляет от 500 до 3000 об/мин.

Примечание: асинхронные двигатели в силу ряда достоинств (относительная дешевизна, высокие энергетические показатели, простота обслуживания) являются наиболее распространенными среди всех электрических машин. В количественном отношении они составляют около 90% всего парка машин в народном хозяйстве, а по установленной мощности - около 55 %.

Асинхронные двигатели выпускают, как правило, большими сериями, наиболее значительными из которых являются машины общего назначения — серии 4А, АИ и серии специализированных двигателей, например крановых МТ, взрывозащищенных ВР и др. Двигатели малой мощности для бытовой техники выпускают в количестве нескольких десятков миллионов штук в год. [9] Важно отметить, что только при номинальном режиме работы двигателя (например:

P=7,5 кВт, 725 об/мин.) его КПД будет от 80 до 90 %. Точнее при нагрузке на 10—15% меньшей номинальной. Двигатели рассчитываются так потому, что большинство из них в силу стандартной дискретной шкалы мощностей работают с некоторой недогрузкой. [9] Для обеспечения указанных параметров рассчитаем привод, кинематическая схема которого, показана на рис.2 В качестве начальных данных используются следующие параметры:

Мощность, развиваемая на вале исполнительного механизма (барабана), P = 6 кВт, Угловая скорость исполнительного механизма, W= 5 рад/с ( 48 об/мин) Кинематическая схема:

Рис.2. Кинематическая схема привода ленточного конвейера Где: Рт – мощность, развиваемая тихоходным валом ;

Рб – мощность, развиваемая быстроходным валом Pдв – мощность двигателя На следующем этапе расчета необходимо выбрать электродвигатель. При выборе двигателя учитывается его тип, номинальная мощность, номинальная частота вращения вала и т.д.

При этом нужно учесть, что в приводе часть полезной мощности, развиваемой двигателем, неизбежно теряется (на нагрев; в точках контакта деталей и т.д.) Коэффициент, характеризующий эти потери, называется КПД (коэффициент полезного действия) и определяется из выражения:

Из-за наличия потерь, выполняется неравенство P < Pдв, так что Р= Т · w 4) Передаточное отношение U. Под передаточным отношением понимается отношение угловых скоростей на входе и выходе кинематической цепи. Для схемы, изображенной на рис. 4, передаточное отношение равно Рис. 4. Кинематическая схема многоступенчатой передачи С учетом (18) выражение (21) можно записать в виде:

Для рис.3. получаем:

Как следует из выражения 22, передаточное отношение в механизмах вращательного движения зависит от отношения линейных размеров их входных и выходных звеньев. Конструктивно неудобно иметь слишком большую разность диаметров кинематических звеньев. Это обстоятельство вынуждает создавать многоступенчатые передачи, ограничивая передаточное отношение одной пары. Разбивка передаточного отношения по ступеням неоднозначна. Существует много разных критериев, которые приводят к разным численным выводам. Здесь легко реализуется процедура оптимизации, но сделать правильный выбор критерия оптимизации сложно. Практический подход к выбору передаточных отношений сводится к их подбору по средним значениям из некоторого рекомендованного диапазона.

Определим общее передаточное число в нашем случае для каждого из двигателей:

Для цепной передачи рекомендуемое передаточное отношение (см. табл.1) составляет от 2 до 6. Примем Uц. = 4 (Uц - передаточное отношение цепной передачи). Определим передаточное число зубчатой передачи для каждого случая:

Т.е. U з – передаточное отношение зубчатой передачи.

Следовательно:

Uз1=60,31 / 4=15,07;

Uз2=30,2 / 4=7,55;

Uз3=19,9 / 4=4,97;

Uз2=15,1 / 4=3,775.

Из рассмотренных четырех вариантов предпочтительней четвертый, т.к. в первых двух случаях передаточное отношение больше рекомендованного, поэтому пришлось бы увеличивать число ступеней (число пар зубчатых колес), а в третьем случае передаточное отношение больше четвертого, что соответствует большим размерам диаметров кинематических звеньев, что конструктивно не выгодно.

Эскиз привода представлен на рисунке 5. Определение кинематических и силовых параметров привода представлено в таблице 3:

Параметры Последовательность соединение элементов привода по кинематической схеме (рис.2.) n, об/мин w, рад/с Тих. вал nт= nб/ uз.п= 725/3,775=192 wт= wб/ uз.п= Вращающий момент Быстр. вал Тб= Тдв м = 98,7880,98 = 96, 2. Система автоматизированного расчета и проектирования механического В основе АРМ Drive лежит редактор задания элементов кинематической схемы, в состав которой могут входить передачи, валы и подшипники.

При работе в данном редакторе необходимо задать схему привода (выбрать число ступеней), а также задать типы передачи, типы подшипников качения и расположение валов. Схематически показываются вход и выход передачи. Число ступеней редуктора может быть достаточно большим.

Передачи можно выбрать из следующей библиотеки элементов [1]:

• цилиндрические всех известных типов эвольвентного профиля;

• конические с прямым и круговым зубьями;

• червячные.

Подшипники качения выбираются из библиотеки примитивов:

• шариковые радиальные; роликовые радиальные;

• радиальный самоустанавливающийся; шариковые радиально-упорные;

• шариковые радиально-упорные (левый и правый);

• шариковые упорные (левый и правый) • упорный шариковый одинарный и двойной;

• роликовые упорные (левый и правый);

• роликовый упорный одинарный и двойной;

• роликовые радиально-упорные (левый и правый);

• радиально-упорный роликовый двусторонний; роликовые сферические;

Из множества типов передач, валов и подшипников можно собрать привод для передачи вращения от двигателя к исполнительному механизму произвольной структуры. При этом модуль АРМ Drive позволит определить геометрические размеры передач и валов, а также подобрать размеры подшипников качения из базы данных.

Проектирование привода начинается с задания его кинематической схемы (см. рис.2 и 6) и основных параметров передач [1].

Для того, чтобы задать кинематическую схему, нужно:

- разместить валы в нужном положении на рабочем поле модуля (рис. 7);

- выбрать и разместить передачу из библиотеки стандартных элементов (рис. 8);

- разместить шариковые или роликовые подшипники (рис. 9);

- указать входной и выходной вал (рис. 10);

Рис. 7. Размещение валов в кинематической схеме модуля APM Drive.

Рис.8. Размещение передач в модуле APM Drive.

Рис.9. Размещение подшипников в модуле APM Drive.

После создания кинематической схемы необходимо задать начальные данный (см.

рис. 10 и рис. 11) В нашем случае в качестве начальных данных приняты следующие параметры: Момент на выходе Тт = 347,193 (Н М), частота вращения на выходе nт=192 об/мин, передаточное число Uз =3,775.

Разбиение параметров передач по ступеням (передаточного отношения, момента и числа оборотов) производиться автоматически. В случае необходимости можно изменить параметры вручную. Для этого нужно нажать кнопку 1 (см. рис. 10), которая становится активна после задания начальных данных (рис.11), выбрать в появившемся окне (рис. 12): ручная и задать необходимые параметры.

Рис. 12. Окно корректировки параметров привода по степеням разбиения Кроме основных параметров передачи на начальном этапе должны быть заданы [1]:

• режим нагружения привода (постоянный или переменный);

• термообработка материала зубчатых колес;

• материалы валов.

Для этого в строке основного меню нужно выбрать «Схема», где в свою очередь выбрать один из выше перечисленных пунктов и задать их условия.

Отметим, что выше перечисленные параметры необходимо согласовать с руководителем проекта.

После того как все данные заданы, нужно выполнить предварительный расчет. Для этого в меню «Схема» необходимо выбрать расчет или нажать кнопку 2, указанную на рисунке 10.

Расчет валов ведется исходя из статической прочности. Кроме геометрии вала рассчитываются параметры, описывающие его напряженно-деформированное состояние.

При подборе подшипников определяются их серии, которые обеспечивают достаточную долговечность. Если при обращении к базе не удается подобрать подходящий подшипник, следует увеличить диаметр вала. Например, после предварительного расчета появилось окно изображенное на рис.13.

Скорей всего это значит, что программа не может подобрать подходящий подшипник, указанного нами типа, внутренний диметр которого соответствовал бы рассчитанному диаметру вала. Поэтому нужно увеличить диаметр секции вала, на которой находится подшипник. При этом данный размер должен быть равен значению внутреннего диаметра одного из ближайших по размеру подшипников в базе данных.

Стандартные внутренние диаметры подшипников могут иметь значения (мм.): 10, 12, 15, 17, 20, 25, 30, 35,….,500 (особо легкая серия), 15, 17, 20, 25, 30, 35,….,480 (легкая серия), 25,30,35,40,45,50,….,340(средняя серия) и т.д. Размеры подшипников в базе данных можно посмотреть следующим образом, подвести указатель к подшипнику, нажать правую кнопку мышки, выбрать параметры и далее кнопку база данных.

Для того чтобы посмотреть и отредактировать размеры вала нужно два раза щелкнуть по валу, на котором установлены выделенные подшипники или подвести указатель к этому валу и щелкнуть правой кнопкой, а в появившемся меню выбрать: параметры (рис.14). При этих действиях автоматически запустится программа АРМ Shaft (модуль проектирования валов и осей), в которой будет сгенерирован вал (рис. 15). Далее нужно в меню нажать кнопку задания и изменения размеров секций вала (рис. 15) под названием «Цилиндр». При этом указатель примет соответствующий вид (см. рис.15). Данный указатель нужно навести на секцию, в которой надо изменить размеры и нажать правую кнопку мыши. После чего закрыть окно. Далее проделать те же действия с другой секцией. После того, как были сделаны все необходимые изменения в конструкции вала, нужно закрыть модуль АРМ Shaft, при этом все данные автоматически сохранится.

В нашем случае диаметр секции вала (левый диаметр и правый диаметр) равен 19 мм.

Исправим его до стандартного, ближайшего размера внутреннего диаметра подшипника: 20 мм.

После этих действий необходимо закрыть модуль АРМ Shaft и заново произвести расчет схемы.

Передачи рассчитываются по критериям усталой контактной прочности и усталой прочности на изгиб. Расчет валов ведется, исходя из усталой прочности: коэффициент запаса усталой прочности в любом сечении вала должен быть не меньше 1,5. При подборе подшипников определяются их серии, которые обеспечивают заданную долговечность После предварительного расчета на выходе получаем параметры зубчатых передач (такие как геометрические размеры, силы в зацеплении, параметры инструмента для нарезания и контроля и т. д.); конструкцию и параметры валов; типы и геометрические размеры подшипников качения, подобранные из базы данных. Опираясь на результаты первоначального расчета, можно уточнить термообработку материала зубчатых колес, а также задать какие-либо ограничения на их проектирование: модуль, межосевое расстояние, числа зубьев, угол наклона зуба, коэффициент смещения и т.п. Можно также уточнить диаметры вала для посадки подшипников, а также откорректировать те элементы вала, в которых коэффициент запаса по усталостной прочности оказался ниже требуемого [1].

После внесения соответствующих изменений в конструкцию элементов проектируемого привода, расчет в АРМ Drive следует выполнить вновь. В результате привод будет спроектирован заново с учетом всех внесенных изменений.

Для того чтобы посмотреть результаты расчета зубчатой передачи необходимо указателем выделить соответствующую зубчатую пару, после чего путем нажатия правой кнопки мыши, выбрать в появившемся меню раздел «результаты расчета».

Рис. 16. Окно просмотра результатов, расчета зубчатой передачи.

Результаты расчета представлены на рисунке 17.

Таким образом, в результате расчета получили следующие данные:

1) Основные параметры передачи (Основные геометрические размеры):

Межосевое расстояние: aw = 109 (мм);

Модуль зацепления: m = 2;

Число зубьев шестерни: z = 23;

Число зубьев колеса: z = 86;

2) Основные геометрические размеры:

Делительные диаметры шестерни и колеса: d1 = 46 (мм), d2 = 172 (мм);

Диаметры вершин зубьев шестерни и колеса: da1 = 50 (мм), da2 = 176 (мм);

Диаметры впадин зубьев шестерни и колеса: df1 = 41 (мм), df2 = 167 (мм);

Проверочный расчет также представлен на рис. 17 – окно «Параметры материалов», где приведены допускаемые напряжения по контакту и изгибу, и соответствующие действующие напряжения. Как видно из данных, действующие напряжения меньше допустимых, что свидетельствует о возможности использования выше указанных параметров (материал, геометрические параметры и т.д.) при дальнейшем проектировании редуктора.

В следующем окне представлены силы, действующие в зацеплении: радиальная сила – fr, окружная (тангенциальная) сила – ft и осевая сила – fа.

Дополнительно, модуль определяет следующие параметры:

Параметры торцевого профиляРис. 18. Параметры торцевого профиля.

К этой группе результатов относятся:

- Угол профиля зуба в точке на окружности вершин ( 0 );

(Угол между радиусом, проведенным в заданную точку и радиусом, проведенным в точку касания развертки профиля с основной окружностью).

- Радиус кривизны профиля в точке на окружности вершин ( a );

(Расстояние по касательной, проведенной от заданной точки профиля к основной окружности, от точки на профиле до точки касания).

- Радиус кривизны активного профиля зуба в нижней точке ( p ).

Параметры постоянной хордыРис. 19. Параметры постоянной хорды.

К этой группе результатов относятся см. рис.19:

Постоянная хорда зуба s c, Высота до постоянной хорды hc, Основной угол наклона зубьев b, Радиус кривизны разноимнных профилей зубьев в точках, определяющих положение постоянной хорды s.

Параметры общей нормалиРис. 20. Параметры общей нормали.

К этой группе результатов относятся:

- Расчтное число зубьев в длине общей нормали ( nr );

- Длина общей нормали (W);

- Радиус кривизны профилей в точках пересечения с общей нормалью ( w );

- Угол профиля в точках пересечения с общей нормалью ( x );

Параметры зуба по хордеРис. 21. Параметры зуба по хорде.

К этой группе результатов относятся:

- Расчтный диаметр - всегда равен начальному диаметру ( d y );

- Угол наклона линии зуба на расчтном диаметре ( y );

- Угол профиля на расчтном диаметре ( y );

- Окружная толщина зубьев на расчтном диаметре ( S ty );

- Половина угловой толщины зуба эквивалентного зубчатого колеса ( y );

- Толщина по хорде зуба ( S y );

- Высота до хорды зуба ( h y ).

Параметры замеров по роликамРис. 22. Параметры замеров по роликам.

К этой группе параметров относятся:

- Диаметр ролика (D);

- Радиус кривизны разноимнных профилей зубьев в точках контакта с роликом ( m );

- Угол профиля зуба на окружности проходящей через центр ролика (dD);

- Диаметр окружности проходящей через центр ролика (M).

- Торцевой размер по роликам ( d );

Параметры взаимного положения одноименных профилей зубьевРис. 23. Параметры взаимного положения одноименных профилей зубьев.

К этой группу параметров относятся:

- Шаг зацепления;

- Осевой шаг;

- Ход зубьев.

Параметры качества зацепленияРис. 24. Параметры качества зацепления.

К этой группе параметров относятся:

- Коэффициент торцевого перекрытия ;

- Коэффициент осевого перекрытия a ;

- Коэффициент перекрытия ;

- Угол зацепления tw ;

- Нормальная толщина зубьев на поверхности вершин Sna ;

- Минимальное число зубьев шестерни при заданном смещении нарезаемых без "подреза" zmin.

Поскольку расчет элементов привода ведется с помощью модулей АРМ Trans, АРМ Shaft и АРМ Bear, то на выходе можно получить все расчетные параметры, которые обеспечивают эти модули.

Примем, что передача вращения от двигателя к быстроходному валу осуществляется посредствам муфты (ГОСТ 21424-93), через шпоночное соединение.

Примем, что передача вращения от тихоходного вала к зубчатому колесу и звездочке будет осуществляться с помощью шпоночного соединения. Достоинством этого соединения является простота конструкции и дешевизна изготовления; недостатками – требуется ручная подгонка (подбор деталей), ограниченность применения (не применяются для быстровращающихся валов).

Для генерации чертежей проектируемых элементов в автоматическом режиме в виде параметризованной модели и в формате графического редактора АРМ Graph нужно нажать кнопку продолжить (рис. 24), но до этого должна быть выбрана опция чертеж в окне результаты расчета (см. рис. 17). После этих действий появится окно, представленное на рис. 25.

Рис. 25. Диалоговое окно модуля генерации параметризованной С помощью интерактивного диалога, предшествующего процедуре генерации, можно уточнить конструктивные особенности изображаемой детали. Проставить предельные отклонения размеров, указать технические требования чертежа и заполнить его основную надпись.

2.3 Создание и редактирование чертежей узлов и деталей редуктора в Далее чертеж сохраняется в формате модуля АРМ Graph (*.arg). Для этого в меню окна Черчение (рис.26) выбираем: Данные – Сохранить (фармат *.arg) После чего чертеж (рис. 27), может быть, подвергнут корректировке, доработке и выводу на печать. А также имеется возможность сохранения чертежа в формате DXF для его дальнейшей передачи в другие плоские графические редакторы.

Каждый элемент полученного чертежа представляет собой параметрическую модель, которую можно легко модифицировать.

Например, изменять значения в таблицах, штампах, сносках и т.д. можно также в интерактивном режиме. Для этого в основном меню модуля APM Graph нужно выбрать «Модификация». Далее выбрать пункт «Модификация свойств» и выбрать указателем необходимый объект (рис.28).

2.4 Расчет соединений (шпоночных) в модуле APM Joint.

Результатом первоначального расчета валов является определение их геометрических размеров из условия статической прочности, без учета влияния таких атрибутов, как: фаски, галтели, шпоночные канавки, шлицы и т.д. Их следует вводить на соответствующих валах вручную, в зависимости от выбранного типа соединения зубчатых колес с валом [1]. Например, мы выбрали шпоночное соединение зубчатого колеса с валом (рис. 26). Для изменения конструкции вала необходимо к нему, на созданной нами кинематической схеме (рис.16), подвести указатель. После чего, нажав правую кнопку выбрать из появившегося меню пункт параметры, как показано на рисунке 29.

После выполнения выше указанных действий будет вызван программный модуль APM Shaft (программа для расчета валов и осей). Окно данного модуля представлено на рисунке 15.

Однако перед тем как вносить изменения в конструкцию вала нужно выполнить расчет всех шпоночных соединений. Для этого воспользуемся модулем APM Joint (программа расчета соединений деталей машин). Окно модуля представлено на рисунке 30.

Сначала выберем тип соединения (см. рис. 30) – двойным щелчком левой кнопки мыши мы перейдем в другое окно, представленное на рис.31.

В данном случае мы выбрали соединение посредствам призматической шпонки.

В качестве исходных данных были установлены следующие параметры:

- Диаметр вала (в месте установки зубчатого колеса; см. рис.14) – 36мм;

- Момент вращения тихоходного вала - 347,193 Н*М (см. табл. 3);

- Материалы:

Вала – сталь марки 40Х;

Шпонка – сталь марки 45ХН;

Втулки – сталь марки 40Х.

Примечание. Выбор материала должен соответствовать ГОСТ 25301-95, ГОСТ 23360-78.

- Тип нагрузки – пульсирующая;

- Тип конструкции – неподвижная;

Далее, в окне «исходные данные» нужно выбрать кнопку «еще» и установить дополнительные параметры:

- Допускаемое напряжение смятия, МПа – [ см ] - Допускаемое напряжение среза, МПа – [ с ] Примечание:

1. С учетом коэффициента запаса, величина допускаемого напряжения смятия определяется пределом текучести [ ] и зависит от вида приложенной нагрузки, и характеристик материалов контактирующих деталей. Значение выбирается в расчете на наименее прочный материал из тех, что находятся в контакте. Для неподвижных соединений рекомендуется принимать:

· [ см ] = 0.80[ ] - при приложении постоянной нагрузки;

· [ см ] = 0.60[ ] - при приложении пульсационной нагрузки;

· [ см ] = 0.55[ ] - при приложении знакопеременной нагрузки.

В случае, когда наименее прочная деталь в шпоночном соединении выполнена из чугуна либо из алюминия и его сплавов, то [ см ] = 80-100 МПа; для пластмасс рекомендуется выбирать [ см ] 2. В других источниках указывается, что допустимое напряжение смятие лежит в пределах:

В данном случае наименее прочный материал сталь марки 40Х с пределом текучести 785 МПА (предел текучести можно посмотреть при выборе материала из базы данных модуля APM Joint).

Согласно первому пункту [ см ] = 0.6[ ] (т.к. у нас выбрана пульсационная нагрузка – см.

рис.29), т.е. [ см ] = 471 МПА. Однако примем [ см ] = 190 МПА (для подстраховки).

Таким образом, в окне дополнительные параметры вводим следующие данные:

- Допускаемое напряжение смятия, МПа – 190;

- Допускаемое напряжение среза, МПа – 0.

(причиной разрушения шпоночного соединения, помимо нормальных пластических деформаций, может быть пластический сдвиг (срез), вызванный наибольшими касательными напряжениями. Но если размеры поперечного сечения шпонки в зависимости от диаметра вала выбираются из нормального ряда, то выполнять такой расчет нет необходимости, так как условие прочности на срез в указанном случае выполняется автоматически [1]) После того как были введены все исходные данные, произведем расчет – путем выбора соответствующего заголовка в меню модуля APM Joint. Результаты расчета представлены на рис.32.

Рис.32 Результаты расчета шпоночного соединения модуля APM Joint.

В результате выполнения программы модуля APM Joint получили следующие результаты:

Для тихоходного вала (шпоночное соединение зубчатого колеса с валом) Сечение шпонки bхh, мм: 10х8;

Длина шпонки L,мм – 34.0 (примем 36.0) Шпоночный паз:

- на вале t1, мм – 5;

- на втулке t2, мм – 3;

Напряжение смятия и среза меньше допустимых значений.

Данные значения удовлетворяют ГОСТ 23360-78 за исключением длины. Длину выберем из стандартных значений, указанных в приложении. Ближайшее значение (в сторону увеличения) – 36мм. Т.о. мы рассчитали шпоночное соединение зубчатого колеса с валом.

По алгоритму представленному выше рассчитаем другие шпоночные соединения, а именно:

звздочки с тихоходным валом и муфты с быстроходным валом (при этом шестерня нарезается на быстроходном вале). Ниже приведены данные расчета.

Для тихоходного вала (шпоночное соединение звездочки с валом):

Сечение шпонки bхh, мм: 8х Длина шпонки L,мм – 44.0 (примем 45.0) Шпоночный паз:

- на вале t1, мм – 4;

- на втулке t2, мм – 3.3;

Напряжение смятия и среза меньше допустимых значений.

Для быстроходного вала (шпоночное соединение муфты с валом):

Сечение шпонки bхh, мм: 5х Длина шпонки L,мм – 31.0 (примем 32.0) Шпоночный паз:

- на вале t1, мм – 3;

- на втулке t2, мм – 2.3;

Напряжение смятия и среза меньше допустимых значений.

Полученные данные необходимо учесть в конструкции валов. При этом технологические канавки и скругления выполним согласно ГОСТ 24266-94.

2.5 Проектирование и расчет валов редуктора в модуле APM Shaft.

Для изготовления валов преимущественно используются углеродистые и легированные стали, а при высоких нагрузках - титановые сплавы. Выбор материала и его термообработка зависит от требуемых механических характеристик вала. Поверхности валов, как правило, шлифуются, а в отдельных случаях полируются, для чего в местах перепада диаметров размещают технологические канавки для выхода шлифовального круга (рис. 33). При проектировании валов следует избегать резких перепадов диаметров и острых углов, так как это приводит к появлению высоких местных напряжений и существенно снижает усталостную прочность. Для уменьшения уровня местных напряжений в местах пересопряжения рекомендуется использовать гладкие поверхности, очерченные радиусом (рис. 34). [1] Для изменения конструкции вала необходимо к нему, на созданной нами кинематической схеме (рис.16), подвести указатель. После чего, нажав правую кнопку выбрать из появившегося меню пункт параметры, как показано на рисунке 35.

После выполнения выше указанных действий будет вызван программный модуль APM Shaft (программа для расчета валов и осей).

Рассмотрим пример редактирования конструкции тихоходного вала. Сначала разместим на валу шпоночные пазы (в местах соединения звездочки и зубчатого колеса с валом), размеры которых рассчитаны выше (см. рис. 36).

Далее установим фаски, скругления и технологические канавки (согласно ГОСТ 24266-94 и др.), см. рис 37.

Рис. 37. Создание фасок, скруглений, технологических канавок.

Таким же образом сделаем все необходимые изменения в конструкции быстроходного вала.

В программе APM Shaft можно выполнить автоматическую генерацию чертежей проектируемых элементов в виде параметризованной модели и в формате графического редактора АРМ Graph. Для этого необходимо в меню «Файл» выбрать команду «Экспорт» и сохранить под указанным именем. Чертеж тихоходного вала приведен на рисунке 38.

После того, как были сделаны все изменения, необходимо заново произвести расчет схемы.

Примечание.

Проверочный расчет валов производят на сопротивление усталости и на жесткость.

Его выполняют после полного конструктивного оформления вала на основе проектировочного расчета, подбора подшипников, расчета соединений, участвующих в передаче вращающего момента, разработки различных конструктивных элементов, связанных с фиксацией и регулировкой установленных на валу деталей, назначения вида механической обработки и качества поверхностей отдельных участков. Проверочный расчет вала выполняют по его расчетной схеме. При составлении расчетной схемы валы рассматривают как прямые брусья, лежащие на шарнирных опорах.

Расчет на сопротивление усталости заключается в определении расчетных коэффициентов запаса прочности в предположительно опасных сечениях, предварительно намеченных в соответствии с эпюрами моментов и расположением зон концентрации напряжений. Проверочный расчет на сопротивление усталости ведут по максимальной длительно действующей нагрузке без учета кратковременных пиковых нагрузок, число циклов нагружения от которых невелико и не влияет на сопротивление усталости. Минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности [s] = 1,6...2,5. Если в результате расчета получают s < [s] и увеличение сечения вала невозможно или нецелесообразно, то наиболее эффективным способом повышения сопротивления усталости является применение упрочняющей обработки.

Расчет валов на жесткость выполняют в тех случаях, когда их деформации (линейные или угловые) существенно влияют на работу сопряженных с валом деталей.

Различают изгибную и крутильную жесткость вала. Изгибную жесткость валов оценивают углом наклона, который определяют методами сопротивления материалов. Требуемую изгибную жесткость обеспечивают соблюдением условия < []. Значение допускаемых углов наклона [] зависит от назначения вала или оси. Так, допускаемый угол наклона сечения вала под зубчатым колесом [] = 2', угол наклона цапф радиальных шарикоподшипников [] = 6', конических роликовых [] = 2'. Крутильную жесткость валов оценивают углом закручивания на единицу длины вала (см. курс «Сопротивление материалов»). Для многих валов передач крутильная жесткость не имеет существенного значения, и такой расчет не производят. [4] При этом в данной программе, как было отмечено выше, расчет валов ведется, исходя из усталой прочности. При этом предполагается, что коэффициент запаса усталой прочности в любом сечении вала должен быть не меньше 1,5.

Для того чтобы произвести расчет нажмем соответствующую кнопку в меню программы APM Drive (на рис. 10 кнопка 2). Для того чтобы посмотреть результаты расчета выделим соответствующий вал на схеме и нажмем кнопку «результаты расчета » (на рис. 10 кнопка 3).

После этих действий появится окно, представленное на рисунке 39.

Ниже представлены результаты расчета, выполненные для быстроходного вала. Данные можно просматривать как в виде графика, так и в табличном варианте (нажав в меню окна графика соответствующую кнопку, как показано на рисунке). График можно сохранить в формате RTF и работать с ним в редакторе, поддерживающим данный формат (например, Microsoft Word). Табличные данные можно легко передать в Microsoft Excel.

Из графика «Напряжения» следует, что наиболее опасным участком является конец вала (место установки муфты), т.к. там сконцентрировано самое большое напряжение - 191 МПа (при этом для стали марки 40X (предел текучести 785) допускаемое напряжение при кручении равно 200МПа, см табл. в приложении). По графику «Коэффициент запаса по усталой прочности» s = 2,7. Т.е. выполняется условие s > [s ] ([s] = 1,6...2,5). Таким образом, результаты анализа тихоходного вала также удовлетворяют проверочным условиям.

Чтобы посмотреть результаты расчета подшипников нужно выделить соответствующий подшипник и в меню выбрать «результаты расчета». При расчете подшипников учитываются погрешности их изготовления, что позволяет более точно решить задачи контактной жесткости и контактных напряжений. В результате расчета подшипников определяются их серии, обеспечивающие заданную долговечность. Также, помимо геометрии подшипников, определяются характеристики, описывающие работу подшипникового узла. Результаты расчетов приведены на рисунке 41. Кроме того, программа предоставляет возможность сравнить значения долговечности, полученной при расчетах по стандартной методики и полученной с использованием теории неидеального контакта, а также оценить динамическую грузоподъемность (нужно нажать кнопку «ещ»).

Рис. 41. Окно результатов расчета подшипникового узла.

2.6 Создание сборочного чертежа редуктора в модуле АРМ Graph. Экспорт чертежа в другие системы поддерживающие формат DFX (КОМПАС).

Работа АРМ Drive завершается генерацией сборочного чертежа привода в модуле АРМ Graph.. Для этого в меню АРМ Drive нужно выбрать: Файл – Экспорт, ввести имя файла и сохранить. Ниже, на рисунке 42, представлен сборочный чертеж рассчитанного редуктора. Чертеж, может быть, подвергнут корректировке, доработке и выводу на печать. А также имеется возможность сохранения чертежа в формате DXF для его дальнейшей передачи в другие модули, поддерживающие данный формат. Для экспорта объектов в формате DXF желательно выполнить следующие действия: в строке меню (см. рис. 43) АРМ Drive выбрать «Модификация», далее «Выбор объектов», выделить объекты (при этом если выбираются не все объекты, то их нужно скопировать в новый файл и выделить заново); снова выбрать «Модификация» и далее «Расчленение блока» и вменю «Файл» выбрать экспорт и сохраниться под указным именем. На рис. 44 представлен сборочный чертеж редуктора, открытый в системе КОМПАС.

Рис. 42. Сборочный чертеж редуктора, созданный модулями APM Drive и APM Graph.

Рис. 43. Подготовка к экспорту (в формате DFX) в систему КОМПАС.

Рис. 44. Сборочный чертеж редуктора, открытый в системе КОМПАС 2.7 Расчет цепной передачи в модуле APM Trans.

Цепную передачу будем проектировать с помощью модуля APM Trans, который позволяет выполнить весь комплекс конструкторских и технологических расчетов передач вращательного движения.

Работа модуля начинается с выбора типа рассчитываемой передачи – см. рис. 45.

Рис.45. Выбор типа рассчитываемой передачи в модуле APM Trans.

Следующим этапом является выбор типа расчета: проектировочный или проверка. Выберем проектировочный (см. рис. 46).

Далее необходимо ввести исходные данные. Для этого в строке меню надо выбрать «Данные» и в появившемся окне ввести исходные параметры (см. рис. 47). В данном случае были введены следующие данные:

Момент на ведущей звездочки: 347.193 (Н*М);

Обороты ведущей звездочки: 192 (об/мин);

Передаточное отношение: 4;

Требуемый ресурс: 10000 часов;

Разрядность цепи: 1;

Тип звездочки: выпукло-вогнутый профиль;

Критерий расчета - по износостойкости;

Тип смазки: периодическая смазка;

Тип цепи: роликовая нормальной серии;

Режим работы: тяжело ударная.

Рис.47. Ввод исходных данных.

Кроме основных параметров, Можно задать дополнительные параметры (нажав кнопку «Еще»), которые позволяют наложить ограничения на рассчитываемую передачу.

После ввода исходных данных нужно произвести расчет передачи. Если в результате расчета появилось сообщение: «цепь не найдена», то можно попробовать рассчитать передачу с другой разрядностью цепи или уменьшить требуемый ресурс работы, а также выбрать другой тип смазки. После успешного расчета нужно отметить вывод на экран необходимого результата.

Также появляется окно интерактивного диалога, представленное на рис. 26, где нужно выбрать тип ступицы, тип соединения, выбрать конструкцию и указать размеры. После сохранения автоматически создается чертеж. Результат представлен на рисунке 49.

Таким образом, нами посредствам системы APM WinMachine был выполнен расчет привода ленточного конвейера. Подготовлена конструкторская документация, необходимая для изготовления деталей и сборки механизма. Все расчеты выполнялись с учетом ГОСТов и СНиПов. Такой подход в значительной степени уменьшил время проектирования привода. При этом дальнейшее освоение программных модулей системы дает возможность получить в свои руки инструментальное обеспечение для решения разнообразных инженерных задач (рассчитать энергетические и кинематические параметры конструкций; прочность, жесткость и устойчивость; выносливость и динамические характеристики; создания трехмерных поверхностных и твердотельных моделей).

Список литературы.

1. APM Book [эл. учебник] v.1.01 APM Software 2. Шелфаст В.В. [текст]: Основы проектирования машин. – М.: Изд-во АПМ. - 472 с.

3. О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов, Э.Е. Эвенчик [текст]: Учеб. для 10 кл. шк. и кл. с углубл.

изучением физики. – М.:Просвещение, 2002.

4. Х.А. Дианов, Н.Г. Ефремов, В.Г. Мицкевич [текст]. Детали машин. РГОТУПС Москва – 5. Методические материалы на курсовую работу по дисциплине «Детали машин». ИГТА 6. Д.А. Ковчегин, Е.А. Петракова [эл. издание]. Справочные материалы к выполнению курсового проекта по дисциплине «Детали машин».: http://www3.msiu.ru/detalim/SM/ 7. Справочник конструктора [эл. издание].: http://www.spravconstr.ru 8. Нормативно-техническая документация [эл. издание].: http://yourgost.ru/ 9. Справочник по электрическим машинам (том 1) [эл. издание].: http://www.induction.ru/ 10. Сайт ОАО «Редуктор», г. Ижевск.: http://www.izh-reduktor.ru/ 11. Справочник по проектированию ленточных конвейеров, авторы О.В. Зеленский, А.С.

Петров. - М.: Недра, 1986.: http://www.conveyor.su/html/chapter1.html

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОНВЕЙЕРЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ

ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЛЕНТОЧНЫЕ

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 267 «Строительно-дорожные машины и оборудование»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 28 августа 2001 г. № 354-ст

ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОНВЕЙЕРЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЛЕНТОЧНЫЕ

1 Область применения Настоящий стандарт распространяется на ленточные передвижные несамоходные конвейеры (далее - конвейеры), предназначенные для транспортирования сыпучих материалов и мелкоштучных грузов при различных технологических процессах, земляных работах, в том числе в карьерах, и погрузочно-разгрузочных работах на складах.

Стандарт не распространяется на специальные конвейеры, предназначенные для транспортирования материалов температурой более 60 °С и материалов, химически активных по отношению к элементам конструкции конвейеров, а также на конвейеры, являющиеся частью машин специального назначения.

Требования 5.1, 5.3, разделов 6 и 11 настоящего стандарта являются обязательными, остальные - рекомендуемыми.

2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.601-95 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы ГОСТ 2.602-95 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования ГОСТ 9.032-74 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные.

Группы, технические требования и обозначения ГОСТ 9.104-79 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные.

Группы условий эксплуатации ГОСТ 12.2.022-80 Система стандартов безопасности труда. Конвейеры. Общие требования безопасности ГОСТ 12.4.026-76 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные и знаки безопасности ГОСТ 7338-90 Пластины резиновые и резинотканевые. Технические условия ГОСТ 12969-67 Таблички для машин и приборов. Технические требования ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды ГОСТ 19853-74 Пресс-масленки. Технические условия ГОСТ 22645-77 Конвейеры ленточные. Роликоопоры. Типы и основные размеры ГОСТ 25044-81 Техническая диагностика. Диагностирование автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин. Основные положения ГОСТ 25646-95 Эксплуатация строительных машин. Общие требования ГОСТ 25722-83 Конвейеры ленточные. Наименования частей ГОСТ 27253-87 (ИСО 6012-82) Машины землеройные. Приборы для обслуживания ГОСТ 27518-87 Диагностирование изделий. Общие требования ГОСТ 28983-91 (ИСО 4510-1-87) Машины землеройные. Инструмент для технического обслуживания. Часть 1. Инструмент для ухода и регулировки ГОСТ Р 50460-92 Знак соответствия при обязательной сертификации. Форма, размеры и технические требования 3 Определения В настоящем стандарте применяют термины и соответствующие им определения по ГОСТ 25722.

4 Основные параметры и размеры 4.1 Основные параметры и размеры конвейеров рекомендуется выбирать из следующих рядов.

4.1.1 Ширина ленты, мм: 300; 400; 500; 650; 800; 1000; 1200. Допускаемое отклонение ±5 %.

4.1.2 Номинальная скорость движения ленты, м/с: 0,250; 0,315; 0,40; 0,50; 0,630; 0,80; 1,0;

1,250; 1,60; 2,0; 2,50; 3,150; 4,0. Допускаемое отклонение ±10 %.

4.1.3 Номинальный диаметр ролика, мм: (63); 76; (83); 89; (102); 108; (127); 133; (159). Допускаемое отклонение ±5 %.

Значения, указанные в скобках, применять не рекомендуется.

4.1.4 Номинальный диаметр ведомых и ведущих барабанов, мм: 160; 200; 220; 250; 320; 400;

500; 630; 800. Допускаемое отклонение ±5 %.

4.1.5 Роликоопоры рекомендуется изготавливать с учетом требований ГОСТ 22645.

4.1.6 Длина обечайки барабанов в зависимости от ширины ленты приведена в таблице 1.

Таблица 4.2 В нормативных документах (далее - НД) на конвейеры конкретных моделей рекомендуется устанавливать следующие показатели качества:

ширину ленты;

длину обечайки барабана;

расстояние между осями барабанов;

ширину рамы конвейера;

диаметры средней части ведомого и ведущего барабанов;

номинальный диаметр ролика роликоопор;

высоту транспортирования (наибольшую и наименьшую) с гладкой и ребристой лентой;

скорость движения ленты;

габаритные размеры;

массу конвейера;

80 %-ный ресурс до первого капитального ремонта и критерии предельного состояния;

уровень внешнего шума;

значения вибрации на рабочих местах и органах управления.

4.3 Конвейеры конкретных моделей, проектируемых после введения в действие настоящего стандарта, должны иметь следующую структуру обозначения (индексацию):

П р и м е р у с л о в н о г о о б о з н а ч е н и я ленточного передвижного конвейера с шириной ленты 500 мм, высотой транспортирования 4,5 м, третьей модели:

5 Технические требования 5.1 Характеристики 5.1.1 Конвейеры изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта и НД на конвейеры конкретных моделей по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

5.1.2 Климатическое исполнение конвейеров - У, категории размещения - 1; 1.1; 2 по ГОСТ 15150.

5.1.3 Конструкция конвейера должна обеспечивать:

надежную защиту подшипников роликов и барабанов от загрязнения;

компенсацию вытяжки ленты при эксплуатации;

предотвращение попадания кускового материала между нижней ветвью ленты и барабаном;

защиту привода механизма конвейера от попадания в него сыпучего материала и влаги. Зубчатые передачи привода должны быть заключены в закрытые масляные ванны;

свободное вращение роликов и барабана. Допустимый момент М, кг. см, приведения ролика или барабана во вращение должен быть не более определяемого по формуле где w - коэффициент сопротивления вращению, равный 0,04 - для роликов и 0,07 - для барабанов;

m - масса вращающихся частей ролика или барабана, кг;

D - наружный диаметр ролика или барабана, см;

удобную и безопасную замену быстроизнашивающихся узлов и деталей;

защиту ленты шириной 650 мм и более от падающего груза применением амортизирующих устройств;

монтаж и замену привода без снятия приводного барабана;

ежесменное техническое обслуживание одним оператором;

диагностирование по ГОСТ 27518 и ГОСТ 25044.

Конкретные требования по приспособленности к диагностированию и уровню автоматизации процессов диагностирования рекомендуется устанавливать в НД на конвейеры конкретных моделей.

5.1.4 Устройства для загрузки и очистки ленты конвейера в местах соприкосновения с ней должны быть окантованы материалом, по качеству не хуже резины по ГОСТ 7338.

5.1.5 Смазочные масленки - по ГОСТ 19853.

5.1.6 Окраску конвейеров осуществляют в соответствии со схемами окраски конвейеров конкретных моделей. Класс покрытия - VII по ГОСТ 9.032. Группа условий эксплуатации - VI по ГОСТ 9.104.

5.2 Комплектность В комплект поставки конвейера входят:

- запасные части, инструмент и материалы согласно ведомости ЗИП;

- эксплуатационная документация по ГОСТ 2.601;

- ремонтная документация по ГОСТ 2.602 (через 18 мес. после начала серийного производства на партию конвейеров по заказам эксплуатирующих и ремонтных организаций).

5.3 Маркировка 5.3.1 На каждом конвейере должна быть маркировочная табличка по ГОСТ 12969, содержащая:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

индекс конвейера;

заводской номер конвейера;

год выпуска;

обозначение нормативного документа, по которому изготовлен конвейер;

указание страны-изготовителя, например «Сделано в России».

На конвейеры, прошедшие сертификацию, наносят Знак соответствия по ГОСТ Р 50460.

5.3.2 На каждое грузовое место должна быть нанесена транспортная маркировка по ГОСТ 14192.

5.4 Упаковка Требования к упаковке устанавливают в НД на конвейеры конкретных моделей с учетом требований ГОСТ 9.014.

6 Требования эргономики, безопасности и охраны окружающей среды 6.1 Требования эргономики, безопасности и охраны окружающей среды - по ГОСТ 12.2.022.

6.2 Размещение и монтаж электрооборудования конвейера - по Правилам [1].

6.3 Конструкция механизма изменения угла наклона рамы конвейера должна обеспечивать плавный подъем и опускание рамы. Привод механизма изменения угла наклона может быть электрическим или ручным. Усилие на рукоятке ручного механизма должно быть не более Н (18 кгс).

Ручной привод механизма должен располагаться сбоку конвейера.

Время подъема (опускания) рамы конвейера должно быть не более:

20 мин - при ручном приводе;

5 мин - при электрическом приводе.

6.4 Механизм изменения угла наклона рамы конвейера должен иметь систему блокировки для устранения возможного произвольного опускания или подъема рамы.

6.5 Конвейеры с расстоянием между осями барабанов более 10 м и углом наклона более 20° должны быть оборудованы устройством, автоматически предотвращающим обратный ход груженой ленты при остановке привода конвейера.

6.6 Для предотвращения схода ленты у конвейеров с расстоянием между осями барабанов м и более должны быть предусмотрены направляющие устройства. Предельные положения ленты должны контролироваться конечными выключателями.

6.7 Сигнальные цвета и знаки безопасности - по ГОСТ 12.4.026.

7 Правила приемки 7.1 Для проверки качества изготовления серийно выпускаемых конвейеров рекомендуется проводить приемосдаточные, периодические и сертификационные испытания.

7.2 Приемосдаточным испытаниям подвергают каждый конвейер. Периодическим испытаниям подвергают один конвейер не реже одного раза в три года. Объем приемосдаточных и периодических испытаний устанавливают в НД с учетом рекомендаций настоящего стандарта.

7.3 Сертификационные испытания проводят в порядке, установленном Госстандартом России.

7.4 Параметры, контролируемые при испытаниях, рекомендуется выбирать из таблицы 2.

Таблица ния ролика и барабана во вращение стом ходу кой бований к конструкции Примечания 1 Знак «+» означает обязательное проведение испытания; знак «-» - испытания не проводят;

знак «(+)» - испытания рекомендуется проводить.

2 Если конвейеры подвергают испытаниям, отмеченным знаком «(+)», то периодические испытания в течение срока действия сертификата соответствия не проводят.

8 Методы испытаний 8.1 Средства испытаний 8.1.1 Средства измерений, испытательное оборудование и материалы, необходимые для проведения испытаний, рекомендуется указывать в методике испытаний.

8.1.2 Стандартизованные средства измерений должны быть поверены в соответствии с требованиями ПР 50.2.006 [2]; нестандартизованные - аттестованы по ПР 50.2.009 [3].

8.1.3 Погрешности средств измерений должны быть не более:

±0,3 % - при измерении линейных размеров до 10000 мм;

8.2 Подготовка к испытаниям С конвейером, предъявляемым на испытания, в зависимости от вида испытаний представляют следующую сопроводительную документацию:

программу и методику испытаний;

эксплуатационную документацию по ГОСТ 2.601;

НД на серийно выпускаемый конвейер;

акт приемосдаточных испытаний и протокол предшествующих периодических испытаний (для периодических испытаний);

комплект рабочих чертежей серийного производства.

8.3 Проведение испытаний 8.3.1 Визуальный контроль конвейеров и их составных частей проводят без снятия и разборки агрегатов. При этом проверяют:

комплектность сопроводительной документации;

комплектность и правильность монтажа конвейера в целом и его составных частей;

правильность выбора рабочей стороны и качество стыка конвейерной ленты;

отсутствие видимых повреждений агрегатов и деталей, некачественно выполненных покрытий, сварных швов и крепежных соединений;

состояние уплотнений, отсутствие течи масла;

заправку агрегатов конвейера смазочными материалами в необходимых объемах;

качество сборки и монтажа узлов и агрегатов;

наличие пломб, маркировки, обозначения мест смазки.

8.3.2 Проверку момента приведения ролика и барабана во вращение проводят не менее чем у 0,5 % роликов и не менее чем у 10 % барабанов. Проверку проводят в специальном приспособлении приложением усилий к наружной поверхности обечайки.

8.3.3 Проверку работы конвейера на холостом ходу проводят без груза с целью оценки работоспособности и безопасности конвейера в целом и его составных частей.

При проверке работы конвейера на холостом ходу контролируют:

скорость ленты;

действие натяжного устройства ленты;

равномерность вращения барабанов и роликов;

ход и центрирование верхней и нижней ветвей ленты на барабанах и роликах. Допустимое отклонение ленты от продольной оси конвейера - не более половины разности между длиной обечайки приводного барабана и шириной ленты;

работоспособность предохранительных устройств и устройств управления методом четырехкратного включения и выключения.

8.3.4 Проверку работы конвейера под нагрузкой проводят с целью оценки работоспособности и безопасности конвейера и его составных частей после проверки по 8.3.3. После достижения номинальной скорости движения ленты конвейер постепенно загружают. При этом контролируют:

правильность загрузки конвейера в продольном направлении и центрирование перемещаемого груза на ленте (визуально);

стабильность положения перемещаемого груза на ленте (визуально);

действие тормозов (при четырехкратном пуске и торможении конвейера определяют путь и время торможения и отпускания тормозов);

действие натяжного устройства конвейерной ленты путем двукратного натяжения и ослабления ленты, при этом ленту каждый раз следует разгонять до номинальной скорости;

температуру подшипников всех узлов конвейера. Контроль проводят при помощи датчиков температуры. После непрерывной работы конвейера не менее 2 ч температура подшипников не должна превышать: 40 °С - для подшипников с консистентной смазкой и 70 °С - для подшипников с жидкой смазкой;

ход и центрирование верхней и нижней ветвей ленты на барабанах и роликах;

работу ограничителя обратного хода наклонных конвейеров при загруженной ленте и отключенном приводе;

соблюдение требований по вибрации, шуму и уровню концентрации пыли в рабочей зоне конвейера, приведенных в ГОСТ 12.2.022.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

РЕДУКТОРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ

1 Область применения Настоящий стандарт распространяется на вновь проектируемые цилиндрические одно- и многоступенчатые редукторы общемашиностроительного применения.

Для цилиндрических редукторов специального назначения и специальной конструкции стандарт является рекомендуемым.

Настоящий стандарт устанавливает номинальные значения:

- межосевых расстояний аw;

- допускаемых крутящих моментов М2;

- передаточных чисел u;

- допускаемых радиальных консольных нагрузок на входных и выходных концах валов F1, F2;

Требования настоящего стандарта являются обязательными, за исключением приложения А.

2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 1643—81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски ГОСТ 2185—66 Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры ГОСТ 6636—69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры ГОСТ 8032—84 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел ГОСТ 9563—60 Основные нормы взаимозаменяемости.

Колеса зубчатые. Модули ГОСТ 14186—69 Колеса зубчатые цилиндрические передач типа Новикова.

Модули ГОСТ 16162—93* Редукторы зубчатые. Общие технические условия ГОСТ 16530— Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения ГОСТ 16531—83 Передачи зубчатые цилиндрические. Термины, определения и обозначения ГОСТ 24266—94 Концы валов редукторов и мотор-редукторов. Основные размеры, допускаемые крутящие моменты ГОСТ 24386—91 Механизмы ведущие и ведомые. Высоты осей 3 Определения и обозначения В настоящем стандарте применяют термины и обозначения по ГОСТ 16530, ГОСТ 16531.

*На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 50891—96.

Издание официальное ГОСТ 25301- 4 Параметры 4.1 Номинальные значения межосевых расстояний аw — по ГОСТ 2185 от 40 до 710 мм.

Рекомендации по выбору межосевых расстояний для многоступенчатых редукторов, а также по выбору параметров передач приведены в приложении А.

4.2 Номинальные значения допускаемых крутящих моментов на выходном валу М2 приведены в таблице 1.

Таблица Примечание — В технически обоснованных случаях допускается принимать значения крутящих моментов равными значениям из ряда К40 по ГОСТ 8032.

4.3 Номинальные значения передаточных чисел и должны выбираться из рядов, приведенных в таблице 2:

от 1,0 до 8,0 — для одноступенчатых редукторов;

" 125 " 16000 — " многоступенчатых " Фактические значения передаточных чисел, %, не должны отличаться от номинальных более чем на:

3 — для одноступенчатых редукторов;

6,3 — " многоступенчатых " Примечание — Ряд 1 является предпочтительным.

4.4 Номинальные значения допускаемых радиальных консольных нагрузок F1, и F2 приложенных к середине посадочной части концов входного и выходного валов, должны приниматься по ГОСТ 16162 с округлением до ближайшего значения из ряда R40 по ГОСТ 8032.

4.5 Размеры концов валов — по ГОСТ 24266.

4.6 Номинальные значения высот осей и их предельные отклонения для редукторов, валы которых расположены параллельно опорной плоскости редуктора, — по ГОСТ 24386 от 50 до 1000 мм.

ГОСТ 25301-

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Рекомендации по выбору параметров передач и их соотношению для ступеней редукторов А. 1 В многоступенчатых редукторах соотношение межосевых расстояний для соседних ступеней рекомендуется принимать:

- от 1,25 до 1,60 — для редукторов с развернутой схемой;

- от 1,00 до 1,25 — для редукторов со свернутой схемой, в т.ч. соосных. А. 2 Модули передач т принимаются в следующих диапазонах:

- от 0,020аw, до 0,025аw с округлением до ближайшего значения по ГОСТ 9563 — для эвольвентных передач;

- от 0,020аw до 0,032аw, с округлением до ближайшего значения по ГОСТ 14186 — для передач Новикова.

Меньшие значения рекомендуются для передаточных чисел ступени свыше 5,00.

А.З Ширину зубчатых колес b рекомендуется принимать в следующих диапазонах значений:

- от 0,35аw до 0,45аw — для передач с твердостью рабочих поверхностей зубьев не более 320 НВ, а также для передач со степенью точности не грубее 7 по ГОСТ 1643 при любой твердости;

- от 0,25аw до 0,32 аw — для передач с твердостью рабочих поверхностей зубьев свыше НRСэ и степенью точности 8-10 по ГОСТ 1643.

Значение ширины рекомендуется округлять до размеров из ряда Rа 40 по ГОСТ 6636. Для передач с разной шириной зубчатых колес рекомендации относятся к более узкому из них.

А.4 Угол наклона зубьев принимают с учетом выбранных значений модуля т и рабочей ширины зубчатых колес Ьw при условии обеспечения осевого перекрытия А. 5 Суммарное число зубьев в передаче s рекомендуется принимать равным где коэффициент Kz принимает значение от 1,96 до 2,01.

Числа зубьев зубчатых колес определяют исходя из принятого передаточного числа ступени. Из возможных вариантов предпочтителен тот, в котором большее число зубьев шестерни.

Ключевые слова: цилиндрические редукторы, параметры, межосевое расстояние, номинальное передаточное число, крутящий момент, модуль, ширина, угол наклона

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

C О Ю З А ССР

ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1. Настоящий стандарт распространяется на цилиндрические передачи внешнего зацепления для редукторов и ускорителей, в том числе и комбинированных (коническоцилиндрических, цилиндро-червячных и др.), выполняемых в виде самостоятельных агрегатов.

Стандарт не распространяется на передачи редукторов специального назначения и специальной конструкции (авиационные, судовые, планетарные и т. п.).

Для встроенных передач стандарт является рекомендуемым.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 229—75.

Требования настоящего стандарта, за исключением п. 5, являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

2. Межосевые расстояния аw должны соответствовать указанным в табл. 1.

3. Номинальные передаточные числа u должны соответствовать указанным в табл. 2.

Примечания: 1-й ряд следует предпочитать 2-му. Для изделий, производство которых освоено до 1 января 1978 г., допускается изготовление зубчатых передач с межосевым расстоянием 225 мм.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Примечания:

1. 1-й ряд следует предпочитать 2-му.

2. В редукторах, которые должны быть кинематически согласованы между собой, допускается выбирать передаточные числа из ряда R40 по ГОСТ 8033—84.

3. 3. Фактические значения передаточных чисел не должны отличаться от поминальных более чем на 2,5% при u < 4,5 и на 4% при u > 4,5.

4. Коэффициент ширины зубчатых колс ba = b / aw (b—ширина венца цилиндрического зубчатого колеса) следует выбирать из ряда: 0,100; 0,125; 0,160; 0,200; 0,250; 0,315;

0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,0; 1,25.

Примечания: Численные значения ширины зубчатых колес округляются до ближайшего числа из ряда Ra 20 по ГОСТ 6636—69. Ширина канавки для выхода режущего инструмента в шевронных зубчатых колесах включается в величину b. При различной ширине венцов сопряженных цилиндрических зубчатых колес значение ba относится к более узкому из них. 3,4 (Измененная редакция, Изм. № 2).

Для двух- и трехступенчатых несоосных редукторов общего назначения рекомендуются отношения межосевых расстояний тихоходной ступени к быстроходной в пределах 1,25—1,4. (Измененная редакция, Изм. № 3).

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ

КОНЦЫ ВАЛОВ РЕДУКТОРОВ И МОТОР-РЕДУКТОРОВ

Reducers and motor-reducers shaft ends. Basic dimensions, allowable torques

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на цилиндрические и конические с конусностью 1:10 концы валов редукторов и мотор-редукторов общемашиностроительного применения, выполняемых в виде самостоятельных изделий, передающих крутящий момент при помощи призматических шпонок, и устанавливает основные размеры концов валов и допускаемые крутящие моменты. Стандарт устанавливает обязательные требования, обеспечивающие взаимозаменяемость редукторов и моторредукторов, и может быть использован для сертификации.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте имеются ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 10748—79 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими высокими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки;

ГОСТ 12080—66 Концы валов цилиндрические. Основные размеры, допускаемые крутящие моменты;

ГОСТ 12081—72 Концы валов конические с конусностью 1:10. Основные размеры. Допускаемые крутящие моменты;

ГОСТ 23360—78 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки.

ГОСТ 24266-

3 ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ, ДОПУСКАЕМЫЕ КРУТЯЩИЕ МОМЕНТЫ

3.1 Значения диаметров d1 концов входных валов и допускаемых крутящих моментов M1 для редукторов должны выбираться из таблицы 1.

3.2 Значения диаметров d2 концов выходных валов и допускаемых крутящих моментов М2 должны выбираться из таблицы 2.

3.3 Размеры концов валов и поля допусков диаметров — по ГОСТ 12080 и ГОСТ 12081.

Дополнительные сведения о размерах цилиндрических концов валов приведены в приложении А.

d1, мм M1, Н·м d1, мм M1, Н·м d1, мм M1, Н·м d1, мм M1, Н·м d1, мм M1, Н·м Примечания 1 Допускаемые крутящие моменты M1 соответствуют длительной работе редукторов с постоянной или переменной нагрузкой, не выше допускаемой, и пусковыми моментами, не превышающими двукратного значения допускаемых.

2 Допускаемое значение радиальной консольной нагрузки в ньютонах, приложенной к середине посадочной части конца входного вала, — не более 125M1 для всех редукторов.

3 Значения допускаемых крутящих моментов M1 выбраны по ГОСТ 12080 и ГОСТ 12081 при К=8,0. Допускается выбирать M1 при К, равном 4; 5,6 или 11,2.

4 Допускается увеличение значений допускаемых крутящих моментов при условии обеспечения запасов прочности.

Примечания 1 Допускаемые крутящие моменты M2 соответствуют длительной работе редукторов и мотор-редукторов с постоянной или переменной нагрузкой, не выше допускаемой, и пусковыми моментами, не превышающими двукратного значения допускаемых.

2 Значения допускаемых крутящих моментов M2 выбраны по ГОСТ 12080 и ГОСТ 12081 при К=5,6. Допускается выбирать M при К равном 4,0 или 8.0.

3. Допускается для валов, имеющих частоту вращения менее 25 об/мин, выбирать значения допускаемых крутящих моментов, отличающиеся от приведенных в примечании 2.

4 Допускаемое значение радиальной консольной нагрузки в ньютонах, приложенной к середине конца выходного вала, — не более 125M2 для планетарных редукторов и мотор-редукторов с передаточным отношением u 12,5 и одноступенчатых редукторов и моторредукторов всех типов, кроме червячных, и не более 250M2 — для остальных типов редукторов и мотор-редукторов.

5 Допускается увеличение значений допускаемых крутящих моментов при условии обеспечения запасов прочности.

3.4 Размеры шпонок и шпоночных пазов на цилиндрических концах валов — по ГОСТ 23360, ГОСТ 10748, на конических — по ГОСТ 12081.

П р и м е ч а н и е — Допускается исполнение концов валов с двумя шпоночными пазами, расположенными под углом 120*.

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

Дополнительные сведения о размерах цилиндрических концов валов приведены на рисунке А.1 и в таблице А.1.

Ключевые слова: редуктор, мотор-редуктор, конец вала, крутящий момент Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95.Сдано в набор 23.02.96. Подписано в печать 08.05.96.

Размеры шпонок На рабочем чертеже должен проставляться один размер для вала t1 (предпочтительный вариант) или d-t1 и для втулки d+t Примечания: 1. Допускаются для ширины паза и втулки любые сочетания полей допусков, указанных в таблице.

2. Для термообработанных деталей допускаются предельные отклонения размера ширины паза вала Н11, если это не влияет на работоспособность соединения.

3.В ответственных шпоночных соединениях сопряжения дна паза с боковыми сторонами выполняются по радиусу, величина и предельные отклонения которого должны указываться на рабочем чертеже.

4.Допускается в обоснованных случаях (пустотелые и ступенчатые валы, передачи пониженных вращающих моментов и т.п.) применять меньшие размеры сечений стандартных шпонок на валах больших диаметров, за исключением выходных концов валов.

5. Длину l (мм) призматической шпонки выбирают из ряда в указанных пределах брать из ряда: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140;

160; 180; 200; 220; 250; 280мм.

6. Поле допуска на ширину шпонки b h9, на высоту шпонки h11 (h9 до 6 мм), на длину шпонки h14.

Пример обозначения шпонки исполнения 1, размерами b=18 мм, h=11 мм и l=100 мм:

Материал шпонок - сталь с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа Муфты упругие втулочно-пальцевые (в соответствии с ГОСТ 21424-93) мент, Н·м не более Примечание: ряд 1 является предпочтительным.

1. Полумуфты изготавливаются следующих исполнений:

1 – с цилиндрическими отверстиями для длинных концов валов по ГОСТ 12080;

2 – с цилиндрическими отверстиями для коротких концов валов по ГОСТ 12080;

3 – с коническими отверстиями для длинных концов валов по ГОСТ 12081;

4 – с коническими отверстиями для коротких концов валов по ГОСТ 12081.

2. Допускается сочетание полумуфт разных исполнений с различными диаметрами посадочных отверстий в пределах одного номинального крутящего момента.

Пример условного обозначения упругой втулочно-пальцевой муфты с номинальным крутящим моментом 250 Нм, диаметром посадочного отверстия d = 40 мм, исполнения 1, климатического исполнения У и категории 3:

Муфта 250–40–1 УЗ ГОСТ 21424– То же с номинальным крутящим моментом 250 Нм, одна из полумуфт диаметром d = мм, исполнения 1, другая — диаметром d = 40 мм, исполнения 4, климатического исполнения Т и категории 2:

Муфта 250–32–1–40–4 Т2 ГОСТ 21424-93.

Пример условного обозначения муфты типа 1 с номинальным крутящим моментом Н•м, диаметром посадочных отверстий во втулках 50 мм, с втулками исполнения 1, климатического исполнения У, категории 2:

Муфта 1-1000-50-1У2 ГОСТ Р 50895- То же, типа 2, с диаметром посадочных отверстий во фланцевых полумуфтах 55 мм:

Муфта 2-4000-50-55-1 У2 ГОСТ Р 50895- То же, типа 1, с втулками исполнения 1, в одной из которых диаметр посадочного отверстия 55 мм:

Муфта 1-4000-50-1-55-1У2 ГОСТ Р 50895- То же, одна втулка исполнения 1, другая исполнения 2 с диаметром посадочного отверстия 55 мм:

Муфта 1-4000-50-1-55-2У2 ГОСТ Р 50895- ГОСТ 591-69 (в ред. 1989 г.) устанавливает два профиля зубьев звездочек: без смещения центров дуг впадин; со смещением центров дуг впадин Метод расчета и построение профиля зубьев звездочек для приводных роликовых и втулочных цепей Диаметр элемента зацепРазмеры по стандартам на цепи по ГОСТ 13568-75 и ГОСТ 21834- Геометрическая характеристика зацепления Диаметр делительной окружности выступов De Диаметр окружности впадин Dj Наибольшая хорда (для контроля звездочек с нечетным числом зубьев) Lx Половина угла впадины Прямой участок профиля Расстояние от центра дуги Смешение центров дуг Координаты точки О Для зубьев, образуемых без смешения центров дуг впадин, е= ГОСТ 591-69 устанавливает профиль зубьев звездочек для цепей с геометрической характеристикой 2.

Диаметр окружности выступов De вычисляют с точностью до 0,1 мм; остальные линейные размеры - до 0,01 мм, а угловые - до 1.

Значения величин для расчета и построения профиля зубьев звездочек Обозначение ПР-9,525-910 3,24 8,32 7,87 0, ПР-12,7-1000- ПР-12,7- 900- ПР-12,7-1820-2 4,33 11,13 10,55 0,38 ПРА-44,45—17240 12,81 33,13 31,5 1, ПР-15,875ПР-50,8- 2ПР-15,875- ПР-19,05- 2. Ширина пластины цепи (наибольшая) h 3. Расстояние между внутренними пластинами цепи b 4. Расстояние между осями цепи А 7. Диаметр обода (наибольший) D*c 10.Ширина венца многорядной звезВn=(п-1)·А + bn *При dд < 150 мм допускается Размеры зуба и венца звездочки в поперечном сечении вычисляют с точностью до 0,1 мм.

Размер Dc округляют до 1 мм.

Предельные отклонения и допуски на размеры зубьев и венцов звездочек (одной звездочки) Ширина b1, b2 и bп зуба и B2, ние зубчатого венца 3.3.1. Размеры сечений клиновых ремней, мм (по ГОСТ 1284.1-89) Примечания:

1. Обозначения в квадратных скобках соответствуют ранее принятым в технической документации и не рекомендуются для дальнейшего применения.

2. Ремни с размерами, указанными в скобках, изготовлялись до 1.01.95 г.

Шкивы для приводных клиновых ремней а-в - варианты исполнения посадочного отверстия шкивов 1- Wp — расчетная ширина канавки шкива; b — глубина канавки над расчетной шириной;

dp — расчетный диаметр шкива; h — глубина канавки ниже расчетной ширины; е — расстояние между осями канавок; l — расстояние между осью крайней канавки и ближайшим торцом шкива; а — угол канавки шкива; de — наружный диаметр шкива; r — радиус закругления верхней кромки канавки шкива; М — ширина шкива.

Сечение Номинальные расчетные диаметры шкивов dp должны соответствовать указанному ряду:

50; (53); 56; (60); 63; (67); 71; (75); 80; (85); 90; (95); 100; (106); 112; (118); 125; (132); 140; (150);

160; (170); 180; (190); 200; (212); 224; (236); 250; (265); 280; (300); 315; (335); 355; (375); 400;

(425); 450; 475; 500; (530); 560; (600); (620); 630; (670); 710; (750); 800; (850); 900; (950); 1000;

(1060); 1120; (1180); 1250; (1320); 1400; (1500); 1600; (1700); 1800; (1900); 2000; (2120); 2240;

(2360); 2500; (2650); (2800); (3000); (3150); (3550); (3750); (4000) мм.

П р и м е ч а н и е. Размеры, указанные в скобках, применяются в технически обоснованных случаях.

Концы валов для шкивов с цилиндрическим отверстием - по ГОСТ 12080-66; с коническим отверстием - по ГОСТ 12081-72.

Расчетный диаметр меньшего шкива приведен в следующей таблице.

Обозначение сечения ремня Расчетный диаметр меньшего шкива, мм Длины ремней выбираются из стандартных:

400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 2500; 2800;

3150; 3550; 4000; Допуск биения конусной рабочей поверхности канавки шкива в заданном направлении на каждые 100 мм расчетного диаметра относительно оси должен быть не более:

0,20 мм - при частоте вращения шкива до 8 с-1;

0,15 мм при частоте вращения шкива св. 8 с-1 до 16 с-1;

0,10 мм - при частоте вращения шкива св. 16 с-1.

Допуск радиального биения поверхности наружного диаметра относительно оси посадочного отверстия - по 9-й степени точности.

Допуск цилиндричности наружных диаметров - по 8-й степени точности по ГОСТ 24643Каждый шкив, работающий со скоростью свыше 5 м/с, должен быть сбалансирован.

Нормы точности статической балансировки приведены в таблице Окружная скорость шкива, м/с Допустимый дисбаланс, г·м Допуск торцового биения обода и ступицы относительно оси посадочного отверстия должен быть не грубее 10-й степени точности по ГОСТ 24643-81.

Предельное отклонение диаметра ступицы d пo H9.

Неуказанные предельные отклонения размеров обрабатываемых поверхностей:

Н14; hl Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 рабочих поверхностей канавок шкива должно быть Rа < 2,5 мкм.

В шкивах со спицами ось шпоночного паза должна совпадать с продольной осью спицы.

Приложение 2. Справочные данные по асинхронным двигателям.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ТРЕХФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ СЕРИЙ

АИРМ112, АИС112, АД(АИРM)132, АИС132, АД(АИРМ)160, АД(АИРМ) Применяются для приводов различных механизмов и систем: станков, транспортеров, конвейеров, подъемников, холодильных и вакуумных установок, систем промышленной вентиляции, насосов, гидроагрегатов и пр. Двигатели АИС112, АИС 132 имеют привязку мощностей к установочно-присоединительным размерам по европейским стандартам "CENELEC" - DIN 42673 / DIN 42677.

Двигатели АИРМ112, АД(АИРM)132, АД(АИРМ)160, АД(АИРМ)180 имеют привязку мощностей к установочно-присоединительным размерам по Российским стандартам - ГОСТ Р 51689-2000. АД(АИРM)132, АД(АИРМ)160, АД(АИРМ)180 полностью взаимозаменяемы с двигателями серий 4АМ, АИР, 5А, А.

Режим работы: продолжительный S1 по ГОСТ 183-74. Напряжение: 220, 380, 660 В и другие стандартные напряжения при частоте 50Гц или 60Гц.

Краткое описание конструкции: Несущие элементы – корпус, отлитый вместе с лапами, и подшипниковые щиты изготовлены из чугуна Корпуса двигателей 112 и 132 высоты выполнены с вертикально- горизонтальным оребрением, корпуса машин 160 и 180 габаритов имеют радиально расположенные ребра. Для удобства подвода питания коробки выводов установлены в верхней части двигателей. Материал вентиляторов – алюминиевый сплав, у 112 и 132 габаритов может быть морозостойкий полипропилен, кожухи вентиляторов -.стальные.

Габаритные и установочно-присоединительные размеры, мм Тип двигателя Климатическое исполнение: У2, УЗ, T2, УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.

Конструктивное исполнение: IM1081, IM1082, IM2081, IM2082, IM3081 по ГОСТ 2479-79.

Степень защиты: IР54 по ГОСТ 17494-87.

Класс вибрации: 1,8 по ГОСТ 16921-83.

Двигатели АИРМ112 выпускаются следующих конструктивных исполнений и модификаций:

- многоскоростные;

- с повышенным скольжением (АИРСМ112);

- со встроенной температурной защитой (АИРМ112...Б);

- со встроенными датчиками и блоком температурной защитой (АИРМ112...ЭБ);

- для холодного климата (АИРМ112…УХЛ1);

- повышенной точности (АИРМ112...П);

- в химостойком исполнении (АИРМ112...Х2);

- встраиваемые (АИРВМ112);

- со встроенным тормозом (АИР112...ЕК);

- с пристроенным тормозом (АИР112...Е);

- сельскохозяйственные с температурной защитой (АИРМ112...БС);

- для моноблочных насосов (АИРМ112...Ж);

- лифтовые (АИР112...НЛБ);

- для мотор-редукторов (АИР112...РЗ);

- морского исполнения (АИРМ112...0М2) (с сертификатом Регистра Морского судоходства);

- встраиваемые с повышенным скольжением для электроталей (АИВС112...Э);

- встраиваемые фреономаслостойкие (АИРВ112...БФ);

Двигатели АИРМ112 основного исполнения выпускаются по ТУ 16-90 ИАФК525622.114ТУ.

АИС112 выпускаются по TУ 16-525.652- Основные технические характеристики двигателей при частоте 50 Гц:

АИРМ112МА8/6/ АИРМ112МВ8/6/ Примечание:* Масса двигателей: над чертой - в чугунном корпусе, под чертой - в алюминиевом корпусе.

** Двигатели изготавливаются по специальному заказу.

Климатическое исполнение: У2, УЗ, Т2 по ГОСТ 15150-69;

Конструктивное исполнение: IM1081, IM1082, IМ2081, IM2082, IM3081 по ГОСТ 2479-79;

Степень защиты: IР54 по ГОСТ 17494-87;

Класс вибрации: 1,8 по ГОСТ 16921-83;

Класс изоляции: "F";

Особенности: двигатели АД(АИРM)132 имеют повышенные, по сравнению с аналогичными двигателями того же габарита (4АМ132, АИР132) значения пускового и максимального моментов. Это повышает эксплуатационные свойства двигателей, особенно при работе их в режимах частых пусков, реверсов, торможений и позволяет использовать их вместо двигателей с повышенным скольжением (4АМС132, АИРС132) без изменения конструкции. Двигатели АД(АИРМ)132 могут выпускаться следующих конструктивных исполнений и модификаций:

- многоскоростные;

- с повышенным скольжением (АДС132);

- со встроенными датчиками температурной защитой (АД132...Б);

- со встроенными датчиками и блоком температурной защитой (АД132...ЭБ);

- с пристроенным тормозом (АИР132...Е);

- в химостойком исполнении (АД132...Х2);

- встраиваемые (АДВ132);

- сельскохозяйственные с датчиками температурной защитой (АД132...БС);

- для моноблочных насосов (АД132...Ж);

Основные технические характеристики двигателей при частоте 50 Гц:

Примечание: *Двигатели изготавливаются по предварительному заказу.

Двигатели АД 132 выпускаются по ТУ 16-95 БМШИ.525.722.006ТУ.

Двигатели АИС132 выпускаются по ТУ 16-525.652-86.

Двигатели АИС132 многоскоростные выпускаются по ТУ 16-525 7082- (ИАФК.525722.004ТУ).

Климатическое исполнение: У1, У2, У3, Т2 по ГОСТ 15150-69.

Конструктивное исполнение: IM1081, IM1082, IM2081, IM2082 по ГОСТ 2479-79.

Степень защиты: IP54 или IP55 по ГОСТ 17494-87.

Класс вибрации: 1,8 по ГОСТ 16921-83.

Класс изоляции: "F".

Основные технические характеристики двигателей при частоте 50 Гц:

Для определения допускаемых напряжений в машиностроении применяют следующие основные методы.

1. Дифференцированный - запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.

2. Табличный - допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц. Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.

В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин в данном справочнике применяются как дифференцированный, так и табличный методы, а также их комбинация. В табл.

приведены допускаемые напряжения для нетиповых литых деталей, на которые не разработаны специальные методы расчета и соответствующие им допускаемые напряжения. Типовые детали (например, зубчатые и червячные колеса, шкивы) следует рассчитывать по методикам, приводимым в соответствующем разделе справочника или специальной литературе.

Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 - 30 %.

Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжении и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6 - 12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения ном и ном умножать на коэффициент концентрации k или k:

max = kном; max = kном;

Допускаемые напряжения* для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии Марка стали

I II III I II III I II III I II III I II

Горский А. И., Иванов-Емин Е. Б., Кареновский А. И. Определение допускаемых напряжений при расчетах на прочность. НИИмаш, М., 1974.

Римскими цифрами обозначен вид нагрузки: I - статическая; II - переменная, действующая от нуля до максимума, от максимума до нуля (пульсирующая); III - знакопеременная (симметричная).

Механические свойства и допускаемые напряжения углеродистых качественных

МПа I II III I II III I II III I II III I II

Условные о обозначения термической обработки в табл. 14 - 16: О - отжиг. Н - нормализация; У улучшение; Ц -цементация; ТВЧ - закалка с нагревом ТВЧ; В - закалка с охлаждением в воде; М - закалка с охлаждением в масле; НВ - твердость по Бринеллю. Число после М, В, Н или ТВЧ - среднее значение твердости по HRC.

Римскими цифрами обозначен вид нагрузки.

Примечание. Марки стали 20Г, 30Г, 40Г, 50Г, 65Г являются старыми марками, действующими до 1988 г.

Буква Г в них обозначала содержание марганца около 1 %.

Механические свойства и допускаемые напряжения легированных конструкционных сталей

МПа I II III I II III I II III I II III I II

50Х 35Г 40Г 45Г 33ХС 18ХГТ 30ХГТ 20ХГНР 40ХФА 35ХМ 40ХН 12ХН 12ХНЗА 30ХГСА 38Х 50ХФА ШХ15 801-

МПа I II III I II III I II III I II III I II

Механические свойства и допускаемые напряжения для отливок из серого чугуна

МПа I II III I II III I II III I II III

Механические свойства и допускаемые напряжения для отливок из ковкого чугуна

МПа I II III I II III I II III I II III I II III

КЧ 35 - КЧ 37- Примечание. Ковкий чугун марок КЧ 30-6, КЧ 33-8, КЧ 35-10, КЧ 37-12 относится к ферритному классу; ковкий чугун КЧ 45-7 относится к перлитному классу.

Пластмассы Поликарбонат (дифлон) Для пластичных (незакаленных) сталей при статических напряжениях (I вид нагрузки) коэффициент концентрации не учитывают. Для однородных сталей (в > 1300 МПа, а также в случае работы их при низких температурах) коэффициент концентрации, при наличии концентрации напряжения, вводят в расчет и при нагрузках I вида (k > 1). Для пластичных сталей при действии переменных нагрузок и при наличии концентрации напряжений эти напряжения необходимо учитывать.

Для чугунов в большинстве случаев коэффициент концентрации напряжений приближенно принимают равным единице при всех видах нагрузок (I - III).

При расчетах на прочность для учета размеров детали приведенные табличные допускаемые напряжения для литых деталей следует умножать на коэффициент масштабного фактора, равный 1,4... 5.

Приближенные эмпирические зависимости пределов выносливости для случаев нагружения с симметричным циклом:

Механические свойства и допускаемые напряжения антифрикционного чугуна:

предел прочности при изгибе 250 - 300 МПа;

допускаемые напряжения при изгибе: 95 МПа для I; 70 МПа - II; 45 МПа - III, где I, II, III обозначения видов нагрузки.

Ориентировочные допускаемые напряжения для цветных металлов на растяжение и сжатие, МПа:

Гук установил, что удлинения, укорочения, прогибы как пружин, так и других упругих тел пропорциональны приложенным к ним нагрузкам. Они зависят, конечно, от геометрических размеров и формы конструкции, а также от того, из какого материала она сделана. Мы не знаем, понимал ли Гук, в чем разница между упругостью как свойством материала и упругостью как функцией формы и размеров конструкции. Дело в том, что можно получить сходные кривые "нагрузка - удлинение" и для куска резинового шнура, и для завитого куска стали, который мы называем пружиной, - это сходство явилось источником бесконечных заблуждений. Примерно столетие после Гука существовала эта путаница: не всем была ясна разница между двумя понятиями упругости.

Около 1800 года Томас Юнг (1773–1829) пришел к выводу, что, если пользоваться не абсолютными значениями сил и смещений в конструкциях, а напряжениями и деформациями, то закон Гука можно записать в следующем виде:

Напряжение / Деформация = /= константа.

Юнг заключил, что эта константа является неотъемлемой характеристикой каждого химического вещества и представляет его жесткость. Мы называем эту константу упругости модулем Юнга и обозначаем буквой Е. Итак, Следовательно, Е описывает жесткость материала как такового. Жесткость любого заданного объекта зависит не только от модуля Юнга материала, но и от геометрической формы объекта.

Между прочим, считают, что Юнг "был человеком великой учености, но, к сожалению, он никогда даже не подозревал, что возможности заурядного ума ограничены" *. Его идея о модуле упругости была изложена в не очень понятной статье, опубликованной в 1807 году. К этому времени Юнгу запретили читать лекции в Королевском институте, так как считали, что он слишком далек от практики. Так и случилось, что одно из самых распространенных ныне и полезных технических понятий не было принято и внедрено в инженерную практику при жизни автора. * S.В. Hamilton, History of Technology, 4.

Громадная важность модуля упругости для техники объясняется двумя причинами. Вопервых, нам нужно точно знать возникающие под нагрузками смещения как в конструкции в целом, так и в различных ее частях. Разнообразие конструкций огромно - мосты, самолеты, коленчатые валы и т.д. Посмотрите, например, на деформированное крыло самолета (рис. П.4).

Под действием рабочих нагрузок взаимодействие деталей в конструкции не должно нарушаться **. В таких расчетах нам в первую очередь нужны величины Е.

Рис. П.4. Самолет, в котором деформация лонжеронов крыла составляет 1,6% Во-вторых, хотя неспециалисту и позволено думать, что жесткости всех конструкционных материалов практически одинаковы и говорить "Отлично, это вполне жестко! Не видно никаких смещений", такие суждения не соответствуют действительному положению вещей. Нам необходимо знать модули упругости различных материалов (стали, древесины и т.д.) не только для того, чтобы рассчитать деформации конструкции, но и для того, что бы деформации ее отдельных элементов были согласованными - тогда и напряжения между этими элементами будут распределяться так, как мы хотели этого, проектируя конструкцию. Определяя модуль Юнга, мы разделили напряжение на безразмерное число - деформацию, следовательно, модуль должен иметь размерность напряжения (кг/мм2, Н/м2 и т.п.). Если деформация равна 1 (100%), то напряжение оказывается равным модулю упругости. Стало быть, модуль упругости можно считать таким напряжением, которое удваивает длину упругого образца (конечно, если он прежде не разрушится). Легко себе представить, что величина модуля упругости должна быть большой, обычно она по крайней мере в 100 раз больше разрушающего напряжения: ведь мы упоминали уже, что материалы, как правило, разрушаются, когда их упругая деформация не превышает 1%. Модуль Юнга для стали, например, составляет около 20000 кг/мм2.

Как мы уже говорили, величина E может сильно из меняться от одного вещества к другому.

Ниже приведены величины модуля для некоторых материалов *.