Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломный проект - Станок для резки полосовых заготовок (роликовые ножницы) - файл Записка.doc


Дипломный проект - Станок для резки полосовых заготовок (роликовые ножницы)
скачать (1313.3 kb.)

Доступные файлы (23):

ВЕДОМОСТЬ.CDW
Записка.doc2482kb.08.06.2010 23:06скачать
Звездочка.cdw
Лист 1...2.cdw
Лист 1...2.spw
Лист 5...6,5.cdw
Лист 5...6,5.spw
Лист 7_1.cdw
Лист 7_1.spw
Лист 7.cdw
Лист 7.spw
Лист 8_1.cdw
Лист 8_1.spw
Лист 8_2.cdw
Лист 8_2.spw
Лист 9.cdw
Лист 9.spw
Листы 3...4.cdw
Листы 3...4.spw
Опора-01.spw
Опора.cdw
Опора.spw
Экономика.cdw

содержание
Загрузка...

Записка.doc

  1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...




Реферат
Пояснительная записка содержит 106 листов, 11 рисунков, 10 источников, 10 спецификаций.

СТАНОК, НОЖ РОЛИКОВЫЙ, ПРИВОД, СТОЛ, МОТОР-РЕДУКТОР, ВАЛ, ПОДШИПНИК, ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА, УПОР ПЕРЕДВИЖНОЙ.

Объектом разработки является станок для резки полос из углеродистой и коррозионно-стойкой стали толщиной до 3 мм, поставляемой в рулонах.

Цель работы – разработка конструкции несущей системы и привода вращения роликовых ножей, обеспечивающей высокую производительность в сочетании с точными размерами по ширине листа и комфортными условиями эксплуатации.

В процессе работы проводился анализ технологии разделительных операций применительно к листовому материалу на ОАО «РузХиммаш» и потребность в повышении производительности технологических процессов, возможность использования специализированных средств, альтернативных гильотинным ножницам. Производился синтез кинематической схемы, прорабатывалась конструкция приводов и узлов несущей системы станка для резки полос, выполнялись проектировочные и проверочные расчеты его механизмов.

В результате проведенной работы разработаны чертежи конструкции станка для резки полос шириной до 700 мм. Технические характеристики вновь спроектированного станка позволяют применять его как для резки углеродистых и низколегированных, так и для коррозионно-стойких сталей.

Основные конструктивные и технико-экономические характеристики: возможность эффективного использования рулонной стали для изготовления вагонных конструкций за счет уменьшения количества сварных швов.

Степень внедрения – станок может быть использован на заготовительных участках ОАО «РузХиммаш». Станок может также использоваться для резки неметаллических листовых материалов (резины, паронита).

Содержание

Введение 8

1 Конструирование и расчет станка для отрезки полос 11

1.1 Требования к проектируемому станку 11

1.2 Разработка компоновочной схемы станка 11

1.3 Выбор основных характеристик привода 17

1.4 Расчет привода при обработке углеродистой стали 18

1.5 Расчет привода при обработке

коррозионно-стойкой стали 42

1.6 Проверка тягового усилия на ножах 59

2 Определение себестоимости станка 62

2.1 Определение стоимости основных материалов 62

2.2 Определение стоимости покупных изделий

и полуфабрикатов 66

2.3 Определение стоимости возвратных отходов 67

2.4 Расчёт заработной платы производственных рабочих 71

2.5 Расчёт цеховых и общезаводских расходов 72

2.6 Определение полной себестоимости 72

3 Безопасность жизнедеятельности 75

3.1 Состояние организации службы охраны труда

на предприятии 75

3.2 Рациональная организация рабочего места 77

3.3 Техника безопасности на участке 79

3.4 Состояние травматизма на производственном объекте 80

3.5 Противопожарные мероприятия 83

3.5 Мероприятия по экологической безопасности 85

Заключение 89

Список использованных источников 90

Введение

В современном вагоностроительном производстве (особенно при изготовлении кузовов) значительный объем деталей представляют собой пластины и оболочки, выполненные из листового материала толщиной 0,8…3 мм. Металлургические предприятия поставляют стальной прокат по ГОСТ 19903-74 в виде листов мерной ширины и длины, а также рулонную сталь по ГОСТ 19904-90 и ГОСТ 19903-74.

Применение рулонной стали имеет ряд преимуществ, в частности, при изготовлении габаритных элементов обшивки имеется возможность использовать длинномерные детали, выполненные на всю длину без поперечных стыковых сварных швов. Тем самым увеличивается производительность заготовительных операций за счет уменьшения объема сварочных работ.

Другим существенным преимуществом рулонной стали является компактность рулона по сравнению с листом мерных размеров, возможность использования универсальных грузозахватных крановых приспособлений при разгрузке, лучшая сохранность материала при длительном хранении.

Кроме того, иногда имеется возможность совмещения разделительных и формоизменяющих операций, например, резка полосовой заготовки и одновременное продавливание на ней гофр.

К разделительным операциям относятся операции, в результате которых происходит полное или частичное отделение одной части материала от другой по замкнутому или незамкнутому контуру. Примеры разделительных операций: отрезка, вырезка, врубка, пробивка, надрезка, обрезка, зачистка.

Отрезка – отделение одной части материала от другой по незамкнутому контуру производится на ножницах или в штампах. Отрезку в штампах используют, как правило, для малогабаритных деталей высокой точности, а отрезку на ножницах – в качестве начальных разделительных операций, предшествующих гибке, формовке, вытяжке и другим формоизменяющим операциям.

Ножницы для отрезки листового материала бывают параллельные, гильотинные, роликовые и вибрационные. На рисунке 1 приведены схема работы гильотинных и роликовых ножниц.

Рисунок 1 – Схема работы ножниц
Гильотинные ножницы получили наибольшее распространение. С помощью гильотинных ножниц можно отрезать заготовки от мерных листов по ширине, длине или под углом, а также производить резку рулонной стали поперек полотна. Это оборудование отличается простотой настройки и высокой надежностью.

К недостаткам гильотинных ножниц относятся значительный шум при их работе, динамические нагрузки от ударов подвижного ножа о разрезаемый лист, а также ограниченность габаритов заготовки длиной ножа.

Этих недостатков лишены роликовые ножницы, отличающиеся непрерывной работой без дополнительных динамических нагрузок и шума. Длина отрезаемой заготовки ограничена только емкостью рулона.

Одним из факторов, сдерживающих широкое применение рулонной стали в вагоностроении, является отсутствие на машиностроительных предприятиях оборудования, подобного роликовым ножницам. Серийно выпускаемые модели таких ножниц отличаются высокой стоимостью, а примитивные образцы изготовленные кустарным способом – низкой надежностью и точностью.

Таким образом, существует потребность во внедрении станка для резки полосовых заготовок большой длины, работающего по принципу роликовых ножниц и предназначенного для работы с рулонной сталью. Вместе с тем, такой станок может использоваться также для отрезки полос из мерных листов, хотя и менее эффективно, чем гильотинные ножницы.

^ 1 Конструирование и расчет станка для отрезки полос
1.1 Требования к проектируемому станку
Создание технологического оборудования, отвечающих современным народного, должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели.

Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность.

Необходимо разработать конструкцию станка для резки полос, предназначенных для работы с рулонной сталью шириной до 1250 мм, причем ширина отрезаемой полосы в пределах от 70 до 700 мм.

Необходимо предусмотреть возможность работы как с углеродистыми и низколегированными конструкционными сталями (Ст 3, 09Г2С), так и с аустенитными коррозионно-стойкими сталями типа 12Х18Н10Т.

Производительность вновь проектируемого станка должна быть не менее трех погонных метров полосы в минуту.

Номинальная потребляемая мощность станка не должна превышать 2 кВт. Конструкция режущего узла должна обеспечивать возможность регулировки захода и торцевого зазора роликов без разборки всего узла.

Станок предназначен для совместного использования с устройством размотки и подачи рулонного материала.
^ 1.2 Разработка компоновочной схемы станка
На рисунке 2 представлена компоновка предлагаемого станка.


Рисунок 1 – Компоновка станка для резки полосовых заготовок
Станок состоит из стола, установленного на металлоконструкции и привод. На рабочей поверхности стола установлен режущий узел, передвижные упоры и рольганг. Привод устанавливается на нижней обвязке и включает в себя мотор-редуктор и коробку передач, обеспечивающую две частоты вращения роликовых ножей.

Схема рабочего пространства станка приведена на рисунке 2. Разрезаемый лист разматывается с рулона и подается на поверхность стола. В середине стола расположен режущий узел, состоящий из двух валов с роликовыми ножами. Валы связанны между собой зубчатой передачей с передаточным отношением i = 1, вследствие чего верхний и нижний ролики вращаются с одинаковыми частотами вращения, но в противоположные стороны.


Рисунок 2 – Схема рабочего пространства
При подаче листа в зону захода роликов происходит надрез кромки, после чего полотно увлекается вращающимися роликами, обеспечивающими непрерывную резку полосы. Чтобы отрезаемая полоса своей кромкой не терлась о стол, его поверхность, расположенная под полосой имеет занижение на 6 мм относительно остальной поверхности стола.

Настройка станка на требуемую ширину листа осуществляется перестановкой упоров. Упоры имеют возможность перемещаться вдоль пазов, расположенных вдоль коротких сторон стола, при с помощью левого упора устанавливается требуемая ширина полосы, а правый упор выставляется на ширину рулона.

Для исключения трения полосы о поверхность стола также предусмотрен рольганг, ролики которого выдвинуты над поверхностью стола на 3 мм.

При проектировании станка рассчитывались размеры рабочей поверхности стола (рисунок 3).

Ширина стола B = 1555 мм и минимальные расстояния от кромок стола до поверхностей упоров 150 мм обеспечивают возможность разрезания рулонной стали шириной ≈ 1255 мм, которая на 5 мм превышает ширину, указанную в техническом задании. Расстояние от поверхности левого упора до режущей кромки ножей 703 мм соответствует предельной ширине отрезаемой полосы.



Рисунок 3 – Размеры рабочей поверхности стола
Длина стола L = 4000 мм обеспечивают возможность использования станка для резки листов мерной длины, а его высота H = 1550 мм согласована с паспортной высотой устройства для размотки и подачи рулона.

На рисунке 4 показана конструкция режущего узла, позволяющая производить регулировку торцевого зазора ножей без разборки всего узла.

Для обеспечения хорошего качества кромки отрезаемой полосы между рабочими торцами роликовых ножей точного должен быть выдержан зазор 0,05 … 0,008 мм.

Изготовление и сборка режущего узла, обеспечивающие требуемый зазор без подгонки и регулировки невозможно, поэтому в конструкции предусмотрены регулировочные прокладки.


Рисунок 4 – Режущий узел
Для точного выставления торцевого зазора необходимо ослабить стопорный винт на защитном кольце (рисунок 4 вид А) верхнего ножа, затем переместить кольцо влево открыв доступ к месту размещения прокладок. Затем необходимо ослабить круглую гайку, расположенную слева от верхнего ножа, освободив прокладки. Для уменьшения торцевого зазора необходимо уменьшить толщину комплекта прокладок путем удаления лишних прокладок или их подшлифовкой. Выполнив корректировку толщины прокладок необходимо затянуть круглую гайку и проверить работу режущего узла. Если на кромках отрезаемой полосы отсутствуют дефекты (замятия, заусенцы), значит зазор выставлен правильно. После этого необходимо установить кольцо защитное на прежнее место и застопорить его винтом.

Конструкция прокладок приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Разрезная регулировочная прокладка
Каждая прокладка представляет собой два полукольца, которые устанавливаются по отдельности. Таким образом, имеется возможность быстрой регулировки зазора без разборки режущего узла.

Так как техническим заданием предусмотрено использование станка для резки различных материалов, то для получения оптимальных технологических режимов оборудование целесообразно оснастить коробкой передач, регулирующей частоту вращения роликовых ножей.

Далее приведен расчет привода вращения ножей.

^ 1.3 Выбор основных характеристик привода
В качестве источника движения выбираем мотор-редуктор планетарный зубчатый двухступенчатый типа 1МПз2 с радиусом расположения осей сателлитов 80 мм, частотой вращения выходного вала 17,7 об/мин. Конструктивное исполнение по способу монтажа – на лапах, с горизонтальным расположением выходного вала (схема 111 по ГОСТ 30164). Электродвигатель асинхронный 4AX90LB8 на номинальное напряжение сети переменного тока 380В, номинальной мощностью NН = 1,5 кВт с частотой вращения ротора n = 700 об/мин. Обозначение выбранного мотор-редуктора: «Мотор-редуктор МПз2-50-18-111-1-380»

КПД мотор-редуктора ηР с учетом потерь в опорах ηД = 0,96 и в зацеплениях ηЗ = 0,7
ηР = ηД · ηЗ = 0,96 · 0,7 = 0,672
Тогда фактическая мощность на выходном вал
N = NН · ηР = 1,5 · 0,672 = 1,0 кВт
Для получения требуемой частоты вращения ножа частоту вращения выходного вала мотор-редуктора необходимо понизить до n1 = 7 об/мин (для резки аустенитной коррозионно-стойкой стали) и n2 = 10 об/мин (для резки углеродистой и низколегированной стали). Понижение осуществляем при помощи двухступенчатой коробки передач с числом зубьев парных колес 20/40 и 25/35 и цепной передачи с числами зубьев 20/24.

Вычислим ряд частот вращения ножа
n1 = n · 20/40 · 20/24 = 17,7 · 0,5 · 0,83 = 7,4 об/мин

n2 = n · 25/35 · 20/24 = 17,7 · 0,71 · 0,83 = 10,5 об/мин

Определяем крутящий момент на выходе редуктора

^ 1.4 Расчет привода при обработке углеродистой стали
Выполним расчет привода при включении передачи 25/35 (n2 = 10,5 об/мин).

В соответствии с расчётной цепочкой определяем крутящие моменты на валах привода.

На первичном валу коробки передач
MI = M = 539500 Н·мм;
На выходном валу коробки передач

На валу роликового ножа

где З = 0,98 [1, с. 24] – коэффициент полезного действия цилиндрической прямозубой передачи;

Р = 0,96 [1, с. 24] – коэффициент полезного действия цепной передачи,

П = 0,99 [1, с. 25] – коэффициент полезного действия пары подшипников качения.

Выполним проектировочный расчет зубчатой передачи 25/35.

Выбираем материал колёс – сталь 40Х, термообработка – закалка токами высокой частоты (т.в.ч.) до твёрдости на поверхности не менее HRCЭ60 [1, с. 82].

Определяем допускаемые контактные напряжения

где Hlimb – предел контактной выносливости для легированных сталей высокой твёрдости
Hlimb = 17HRC + 70 = 1760 + 70 = 1090 МПа
КHL = 1 [2, с. 33] – коэффициент долговечности;

[SH] = 1,1 [2, стр. 33] – коэффициент безопасности.

Определяем предварительное межосевое расстояние исходя из условия обеспечения достаточной контактной выносливости активных поверхностей зубьев

где Ка = 49,5 [2, с. 32] – коэффициент, учитывающий угол наклона зуба для прямозубых колёс;

КН = 1,35 [2, с. 32] - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба при несимметричном расположении колёс относительно опор валов;

ba = 0,3 [1, с. 103] – коэффициент ширины венца относительно межосевого расстояния.

По предварительному межосевому расстоянию определяем модуль зацепления


По ГОСТ 9563-60* принимаем модуль зацепления m = 5 мм [2, с. 36].

Определяем делительные диаметры колёс z1 и z2
d1 = mz1 = 525 = 125 мм

d2 = mz2 = 535 = 175 мм
Уточняем межосевое расстояние
  1   2   3



Скачать файл (1313.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru