Курсовая работа: Автоматизация транспортировки осей колесных пар автооператором портального типа

nкн – количество колен в нагнетательном трубопроводе;

nкв – количество колен во всасывающем трубопроводе;

d – диаметр сопла;

p – давление жидкости перед насадкой;

φ – кинематическая вязкость жидкости;

ρ – плотность жидкости;

μ – коэффициент расхода жидкости через отверстие;

Vтн – скорость течения жидкости в нагнетательном трубопроводе;

Vтв – скорость течения жидкости во всасывающем трубопроводе;

H – расстояние между поверхностью жидкости в баке и коллектором;

εф – коэффициент сопротивления фильтра;

εк – коэффициент сопротивления колена;

Lтн – длина нагнетательного трубопровода;

Lтв – длина всасывающего трубопровода;

tоб – время обмывки изделия.

Расчет гидросистемы моечной машины.

1.  Площадь проходных сечений насадок, м2:

(2.1)

2.  Расчетная подача, м3/с:

(2.2)

3.  Расчетный диаметр нагнетательного трубопровода, м:

(2.3)

4.  Расчетный диаметр всасывающего трубопровода, м:

(2.4)

5.  Число Рейнольдса для нагнетательного трубопровода:

(2.5)

6.  Число Рейнольдса для всасывающего трубопровода:

                                                                                         (2.6)

7.  Принимаем значение коэффициента λ, характеризующего режим течения жидкости, для нагнетательного и всасывающего трубопроводов:

(2.7)

8.  Коэффициент потерь давления для нагнетательного трубопровода:

(2.8)

9.  Коэффициент потерь давления для всасывающего трубопровода:

(2.9)

10.  Потери давления для нагнетательного трубопровода, Па:

(2.10)

11.  Потери давления для всасывающего трубопровода, Па:

(2.11)

12.  Давление, которое должен развивать насос, Па:

(2.12)

13.  Подача насоса, м3/с:

(2.13)

14.  Мощность электродвигателя насоса, кВт:

(2.14)

где k=1,1…1,4 – коэффициент запаса на случай перегрузки двигателя;

η=0,6…0,9 – полный КПД насосной установки;

ηn=0,85…0,99 – КПД передачи.

15.  Объем бака, м3:

(2.15)

16.  По результатам расчетов подбираем тип насоса и электродвигателя, используя справочник по деталям машин и механизмов.

Электродвигатель: тип 4А 180 2У3 (35 кВт, n = 4000 об/мин)

Насос: марка К90/55 тип 4А1802

2.2 Расчет и выбор приводов

Пневматический привод

Исходные данные для расчета параметров приводов приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Исходные данные для расчета пневмопривода

Основные стандартные параметры цилиндров:

, м: 0,045; 0,050; 0,065; 0,075; 0,090; 0,105; 0,120; 0,150; 0,165; 0,175; 0,200; 0,225; 0,250; 0,300; 0,350; 0,400; 0,500;

, м (: 0,004; 0,005; 0,006; 0,008; 0,01; 0,012; 0,016; 0,020; 0,025; 0,032; 0,040; 0,050; 0,063; 0,080; 0,1; 0,125; 0,160; 0,200; 0,320.

Ход поршня  принимается конструктивно в зависимости от характера выполняемой работы (для поворотных устройств , где угол поворота).

В табл. 2.2 приняты следующие обозначения:

- внутренний диаметр цилиндра, м;

- диаметр штока, м;

- рабочее давление сжатого воздуха или жидкости для пневмоприводов , Н/м2;

- противодавление в выхлопной или сливной камере для пневмоприводов =0,3 ;

- коэффициент, учитывающий трение в уплотнительных устройствах (0,8…0,9);

- коэффициент, учитывающий инерционные силы (1,1…1,3);

- плотность стали, кг/м3;

- ход поршня, м;

- коэффициент запаса прочности (1,1…1,3);

- допускаемые напряжения (для углеродистых сталей (1000…1200).105, Н/м2; для легированных сталей (1100…4000).105Н/м2);

- коэффициент расхода через отверстие (0,4…0,9);

- плотность масла (800…950) кг/м3;

- технологическое усилие (усилие полезной работы), Н.

Алгоритм расчета:

1. Подбираем внутренний диаметр  цилиндра и диаметр штока методом итераций из условия равновесия поршня, задаваясь их стандартными значениями:

;                                                (2.2.1)

Определяем:

2. Толщину стенки днища (крышки) цилиндра, м

= 0.12 (2.2.2)

3. Наружный диаметр цилиндра, м

= 0.34 (2.2.3)

4. Длину корпуса цилиндра (принимаем высоту поршня , м

 = 0.995       (2.2.4)

5. Вес корпуса цилиндра, Н

 = 6119                                         (2.2.5)

6. Вес плунжерной пары (шток и поршень; длину штока принимаем ), Н

= 31387 (2.2.6)

Подпрограмма расчета особых параметров пневмопривода:

Определяем:

1. Безразмерную нагрузку на привод

 = 1.05 (2.2.7)

2. Безразмерный конструктивный параметр

= 1.61                                               (2.2.8)

где вес корпуса или плунжерной пары (принимается в зависимости от конструкции привода (подвижен корпус, то вместо  подставляют, подвижна плунжерная пара, то вместо  подставляют );

диаметр отверстий, м;

3. Относительное время перемещения поршня

; = 8.821                                                  (2.2.9)

4. Длительность перемещения поршня, с

 = 0.598             (2.2.10)

3. Расчет технических характеристик машины

3.1 Расчет цикловой и фактической производительностей машины

Производительностью машины называется количество продукции, выдаваемой в единицу времени.

Для количественной оценки производительности автоматического оборудования необходимо выпущенную продукцию отнести к отрезку времени, за которой она была произведена.

При создании машин необходимо определить цикловую (Qц) и фактическую (Qф) производительности.

Цикловая производительность характеризует выпуск продукции в единицу времени на автоматическом оборудовании дискретного действия (имеется пауза для загрузки и разгрузки, зажима и разжима детали, подвода и отвода инструмента) при условии его бесперебойной работы.

Циклом работы машины называется совокупность действий по обработке изделия, при которых оно подвергается изменению в определенной последовательности до окончания обработки.

Длительность рабочего цикла (tц) определяет цикловую производительность:

(3.1)

где 1 – одно изделие;

tц – длительность цикла ч.

Для варианта №1:

Для варианта №2:

Для варианта №3:

Так как в процессе эксплуатации машин периоды бесперебойной работы чередуются с простоями, вызванными сменой и регулировкой инструмента, подналадкой механизмов, устранением отказов оборудования и систем управления, то фактическая производительность машин получается ниже цикловой.

Все перечисленные потери времени принято называть внецикловыми. Поэтому фактическую производительность определяют по формуле:

(3.2)

где tвнц – внецикловые потери времени, приходящиеся на одно изделие.

Для варианта №1:

Для варианта №2: .

Для варианта №3: .

При известной вероятности безотказной работы машины p(t) внецикловые потери времени можно определить из соотношения:

(3.3)

Для варианта №1: .

Для варианта №2: .

Для варианта №3: .

3.2 Расчет надежности машины

При расчетах надежности машин полагают, что все элементы машины работают последовательно, т.е. отказ одного элемента приводит к отказу всей машины. Поэтому вероятность безотказной работы машины определяют по формуле:

(3.4)

где  – вероятность безотказной работы i-го элемента машины.

При этом вероятность безотказной работы любого элемента машины определяют, полагая интенсивность отказов постоянной, по формуле:

(3.5)

где λi – интенсивность отказа элемента машины, 1/ч;

t – продолжительность работы машины, ч.

Расчет вероятности безотказной работы машины осуществляют для основной конструктивной схемы в форме табл. 3.1

Таблица 3.1. Значения интенсивности отказов

Вероятность безотказной работы машины определяем по формуле:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6