Құйма тазалауға арналған галтовты барабанның конструкциясын жобалау

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

3 Құйма тазалауға арналған галтовты барабанның конструкциясын жобалау

3. 1 Машинаның құрылысы мен жұмысын жалпы баяндау

Құймаларды тазалауға арналған кәдімгі айналмалы барабандарды басқаша галтов барабандары деп атайды. Бұл барабандарды құйманың тазалануы құймалардың өзара үйкелісу нәтижесінде жүзеге асырылады. Барабанның айналу жиілігі жоғары болу керек. Тазалау эффектісін жоғарлату мақсатында барабанға құймалармен бірге ақ шойыннан құйылған өлшемдері 20 - 65 мм жұлдызшалар жүктеледі. Бұл жұлдызшалар өздерінің үшкірлігімен құйманы қосымша тазалайды, нәтижесінде құйманы тазалау жылдамдығы өседі. Жұлдызшалар саны құйма массасынан 30 - 35% - ін жүктеу ұсынылады. Ұсақ қарапайым құймаларды тазалау үшін домалақ қимасы бар барабандар қолданылады. Құймаларды домалақ барабанның 70 - 80% - ін толтырады. Барабанның айналуы кезінде құймалар бір - біріне және жұлдызшаларға үйкелісу арқылы тазаланады. Күйіп жабысудың мөлшеріне байланысты бір жүктемені тазарту үшін барабанның айналу ұзақтылығы 0, 5 - 1, 5 сағат. Бұл операциялардың ұйымдастыруына байланысты құймаларды жүктеу және шығару ұзақтығы үлкен шектерде ауытқиды. Жүктеуді скипті көтергішпен механикаландырғанда және құймаларды барабаннан колосникті торға төгу арқылы бір ауысымда құйма тазалау циклдерін 5 - 12 шамасында алуға болады. Домалақ барабанда тазалағанда құймадан қарапайым өзекшелердің босатылуы қатар жүргізіледі.

Қарапайым айналмалы барабандардың үздіксіз жұмыс істейтін және мезгіл мезгілмен жұмыс істейтін түрлері қолданылады. Мезгіл мезгілмен жұмыс барабандарда құймаларды салу және шығару тек қана құймалар тобы өңделгеннен кейін іске асырылады, ал үздіксіз жұмыс істейтін барабандарда құймалар барабанның бір шетінен беріліп, барабанның ішімен өтіп, үздіксіз екінші шетінен шығарылады.

Біз дипломдық жоба тақырыбына таңдап алынған құйма тазалауға арналған галтовты барабанды НИИЛИТМАШ конструкциясы негізінде жобалаймыз. Құрылғы тіреуіште орнатылған екі цапфада айналатын цилиндрлік қимасы бар барабаннан, скипті көтергіштен және электротельферден тұрады. Құймалар скипті көтергіштің шөмішіне салынады.

Шөміште орнатылған блок арқылы екі арқан лақтырылған, оның бір ұшы үстінгі бөліктегі тігінен бағыттауышта, ал екіншісі барабан жетегінің скипті көтергіште бекітілген.

Галтовты барабанға құймаларды салу үшін арқан барабанның жетегіне ораланып, шөміш бастапқы кезде тігінен жоғары көтеріледі. Одан кейін катоктар тігінен бағыттауышта орнатылған тіреуішке жеткенде шөміш роликтердің осі бойымен айнала бастайды, шөміштің астыңғы бөлігі көтеріледі де құймалар галтовты барабандағы ашық люкке төгіледі. Барабанның құрамына кіретін электрлік таль арқылы толтырылған барабанды қақпақпен жабады. Қақпақты барабанға құлып арқылы бекітеді. Содан соң барабан айнала бастайды, ішіндегі құймалар бір - біріне үйкелісіп, нәтижесінде күйіп жабысқан қабаттардан тазаланады. Тазалауды тездету мақсатында барабанның ішіне жұлдызшаларды салады.

Құймаларды тазалап біткен соң қақпақ ашылады, барабан люкпен төмен қаратылып, құймалар төгіледі.

Құймаларды тазалау кезінде барабаннан цапфадағы тесіктер арқылы желдеткішке қосылған патрубок арқылы ауа үздіксіз сорылады. Ауа үздіксіз сорылған кезде ол шаң және қоспаның үлкен емес бөлшектерін қоса алып кетеді.

Барабан электрлік қозғалтқыш және редуктор арқылы қозғалысқа келтіріледі, ал электрлік қозғалтқыш редуктормен жарты муфта арқылы бекітілген. Люкпен төмен немесе жоғары күйде барабанның тоқтатылуы айнымалы тоқтың тежегіші арқылы іске асырылады.

Барабан құйылған қақпақпен қосылған обечайкадан тұрады. Қақпақтарға тіреуіш подшипниктерге кіретін тесігі бар цапфалар орнатылған. Барабанның шеттері екі қабырғадан тұрады: қақпақтарға ауа мен шаң өтетін тесіктері бар дисктер бекітіледі. Жоғарыда айтылып кеткендей, цапфалардың біреуі сорғыш желдеткішпен қосылған, ал екіншісі арқылы ауа барабанның ішіне беріледі. Обечайканың үстінгі бөлігінде құймаларды салуға және шығаруға арналған люк бар.

Барабанның дірілдеуімен және онымен байланысты шуды төмендеті үшін сырттан термотөзімді резеңкелі бетпен жабыстырады, оны одан кейін барабанға хомут және болатты сызығымен қысады. Мұндай конструкцияда құймалардың соқтығысуы барабанның бүкіл бетінде емес, обечайканың бөлігінде ғана дірілдеуді туғызады. Сонымен бірге, дірілдеу аудандары азайған кезде дірілдеу жиілігі өседі, ал жоғарғы жиілікті тербелістер үйкелісу күші арқылы жоғалады. Осы шаралар шудың дауысын 3 - 4 есе төмендетеді.

Скиптің жетегі екі барабаннан және айналмалы подшипниктерде айналатын, рамада бекітілген скипті көтергіштен тұрады.

3. 2 Құрылғының негізгі көрсеткіштерін есептеу

Құрылғының негізгі көрсеткіштерін есептеу үшін бастапқы мәліметтер:

барабанның өнімділігі, Q = 7т/сағ;
бір құйманың салмағы, m1= 6, 225 кг;
құйма жадығатының тығыздығы, ;
жұлдызшалар жадығатының тығыздығы, ;

Құймаларды тазалаудың бір циклдің уақыты құйма массасына, конфигурациясына және жадығатына байланысты болады. Болат құймалар үшін: m _1, кг 10 - ға дейін 10 . . . 50 50 . . . 100 100 . . . 200 200 . . . 500, , сағ. 0, 5 . . .

0, 75 1, 0 . . . 1, 3 1, 5 . . . 3, 0 3 . . . 6 6 . . . 8.

Шойын құймалар үшін құйма тазалау уақыты 1, 5 . . . 2 есе кіші болғандықтан жоба үшін тазалау уақытын 0, 3 сағ. деп қабылдаймыз.

Барабанға жүктелетін орта шамамен құймалар саны i, дана [2] :

(3. 2. 1)

мұндағы:

Q - барабанның өнімділігі, кг/сағ;

m ₁ - бір құйманың салмағы, кг;

- тазалау уақыты, сағ.

дана

Барабанды жүктеудін жалпы массасы (жұлдызшаларды қоса есептегенде) m _з , кг [2] :

(3. 2. 2)

мұндағы:

m ₁ - бір құйманың салмағы, кг;

- жұлдызшалар массасының құймалар массасына қатынасы, = 0, 3 . . . 0, 35. Біздің жобамыз үшін = 0, 3 деп қабылдаймыз.

кг

Жалпы жүктеудің көлемі , м ³ [2] :

(3. 2. 3)

мұндағы:

- барабанның ішіндегі жұлдызшалардың және құймалардың орналасу тығыздығын ескеретін коэффициент, бұл коэффициент құйманың конфигурациясына байланысты, орта шамамен = 0, 4 деп қабылдаймыз;

- барабанға жүктелетін орта шамамен құймалар саны, дана;

- жұлдызшалар массасының құймалар массасына қатынасы, Біздің жобамыз үшін = 0, 3 . . . 0, 35. = 0, 3 деп қабылдаймыз;

m ₁ - бір құйманың салмағы, кг;

м ³

Барабанның көлемі, м ³ [2] :

(3. 2. 4)

мұндағы:

Q - барабанның өнімділігі, кг/сағ;

- тазалау уақыты, сағ.

- барабанды жүктеу коэффициенті, домалақ барабандар үшін = 0, 7 . . . 0, 8. Бізде домалақ барабан болғандықтан барабанды жүктеу коэффициентін = 0, 7 деп аламыз;

- жұлдызшалар массасының құймалар массасына қатынасы, = 0, 3 . . . 0, 35. = 0, 3 деп қабылдаймыз;

м ³

3. 3 Барабан есебі мен баяндамасы

Ұсақ қарапайым құймаларды тазалау үшін домалақ қимасы бар барабандар қолданылады. Құймаларды домалақ барабанның 70 - 80% - ін толтырады. Барабанның айналуы кезінде құймалар бір - біріне және жұлдызшаларға үйкелісу арқылы тазаланады. Күйіп жабысудың мөлшеріне байланысты бір жүктемені тазарту үшін барабанның айналу ұзақтылығы 0, 5 - 1, 5 сағат. Бұл операциялардың ұйымдастыруына байланысты құймаларды жүктеу және шығару ұзақтығы үлкен шектерде ауытқиды. Жүктеуді скипті көтергішпен механикаландырғанда және құймаларды барабаннан колосникті торға төгу арқылы бір ауысымда құйма тазалау циклдерін 5 - 12 шамасында алуға болады. Домалақ барабанда тазалағанда құймадан қарапайым өзекшелердің босатылуы қатар жүргізіледі.

Құймаларды тазалау үшін қолданылатын домалақ барабаннан басқа тіктөртбұрыш қимасы бар айналмалы барабандар бар, олардың формасы параллелепипедке жақын. Тіктөртбұрышты барабанға құймаларды рет ретімен ұқыпты барабанның бүкіл көлемі бойынша толтырылады. Тіктөртбұрышты барабанның айналуы кезінде құймалардың орын ауыстыруы шектелген, тазалау негізінде жұлдызшылардың циркуляциясы арқасында жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта осындай барабандар қолданылмайды.

Біздің жобада домалақ қимасы бар барабанды жобалаймыз.

Жоғарыда жүргізілген есептеулер бойынша барабанның көлемін V және формасын біліп, оның өлшемдерін анықтаймыз. Барабанның жұмыс істейтін ұзындығын (обечайка) L, м, әдетте тең деп алынады [2] :

(3. 3. 1)

мұндағы:

- барабанның көлденең қимасының диаметрі, м;

- барабанның ұзындығының диаметрге қатынасы. Біздің жобамыз үшін жетекшінің ұсынысы бойынша = 1, 5 тең деп қабылдаймыз.

Сонда домалақ барабан үшін оның ішкі диаметрі келесі формула бойынша анықталады, м [2] :

(3. 3. 2)

мұндағы:

V - барабанның көлемі, м ³ ;

- барабанның ұзындығының диаметрге қатынасы. Біздің жобамыз үшін = 1, 5 тең.

Есептеу нәтижесінде барабанның диаметрі 1, 03 м - ге тең, ал стандарт бойынша барабанның диаметрі 1 м - ге тең деп қабылдаймыз.

Ұсыныс бойынша барабанның қолайлы айналу жиілігі , 1/рад [2] :

- барабандар үшін ; (3. 3. 3)

- барабандар үшін . (3. 3. 4)

Біздің есептеулеріміз бойынша болғандықтан айналу жиілігін (3. 3. 4) формула бойынша табамыз:

3. 4 Жетек есебі мен баяндамасы

Жетек - бұл технологиялық, тасымалдау, қосымша және басқа да машиналар мен механизмдерінің жұмыс органдарын қозғалысты келтіретін кешенді құрылғы [3] . Жетек - бұл машинаның құрама бөлігі, жетектің түрі, конструкциясы мен сипаттамалары құю машиналарының өнімділігіне, үнемділігіне және атқарылатын процестің сапасына тікелей байланысты.

Жетектің түрлері: пневматикалық жетек, гидравликалық жетек және электр лік жетек.

Жетектің негізін атқарушы, реттеуші (распределительные), басқару құрылғылары құрайды.

Атқарушы құрылғы немесе қозғалтқыштар энергияны механикалық энергияға түрлендіріп, технологиялық операцияны орындайтын машинаның жұмыс органдарының қозғалысының сипаттамаларын қамтамасыз етеді.

Реттеуіш құрылғылар (распределительные) атқарушы құрылғыларға энергияны беру үшін тағайындалған.

Басқару құрылғылары машинаның жұмыс органдарының орын ауыстыруын белгіленген қозғалыс заңдылығы бойынша бір - бірінен кейін орындалуын қамтамасыз етеді.

Егер де пневматикалық және гидравликалық жетек негізінен машинаның жұмыс органдарының түзу сызықты ілгерілмелі қозғалысы үшін қолданылса, электрлік жетек жұмыс органдарының айнымалы қозғалысы үшін қолданылады. Электрлік жетек көбінесе қоспа лақтыру, қалыптау қоспаларын дайындау және тасымалдау үшін, үздіксіз құю машиналарда, тазарту машиналарда, жүгіргіштерде және т. б. машиналар үшін қолданылады.

Қазіргі машина жасау өндірісінде жеке электрлік жетек өндірістік машиналар жетегінің негізгі түрі болып табылады. Машинаның жұмыс органдарының үздіксіз орын ауыстыруы немесе жоғарғы периодты жүрісі кезінде электрлік жетектің қарапайымдылығы, сенімділігі және үнемділігі бойынша басқа жетектерге қарағанда айтарлықтай асып түседі. Электрлік жетекте энергия түрлендіру процесі басқа жетектерге қарағанда жоғарғы үнемділігімен (ПӘК - тің жоғары болуы) айырылады.

Біздің жобалап отырған галтовты барабанның жетегі электрлік жетек болып табылады. Барабанымыз электрлік қозғалтқыш және редуктор арқылы қозғалысқа келтіріледі, ал электрлік қозғалтқыш редуктормен жарты муфта арқылы бекітілген. Галтовты барабан жетегінің қуатын табу үшін келесі есептеулерді жүргіземіз:

Барабан жетегінің қуатын келесі формула бойынша анықтаймыз, кВт: [2] .

кВт (3. 4. 1)

мұндағы:

10 ^-3 - Вт - ты кВт - қа аудару үшін;

- барабанның айналуына қарсыласудың жалпы момент күші;

- жетектің ПӘК, =0, 90 ;

К - қуат қорының коэффициенті, К= 1, 0…1, 2. Біздің жобамыз бойынша К= 1, 1.

Барабанның айналуына қарсыласудың жалпы момент күші, [2] :

(3. 4. 2)

мұндағы:

- жүктеу кезінде пайда болатын момент күші, ;

- құймалардың барабан қабырғасына үйкелісу кезіндегі моменті, ;

- тіреуіш цапфалардағы үйкелісу моменті, .

Жүктеу кезінде пайда болатын момент күші, [2] :

(3. 4. 3)

мұндағы:

- жүктеудің ауырлық центрінен барабан осіне дейінгі арақашықтық, м;

- жүктеудің ауырлық центрінің көтерілу бұрышы, град;

- жүктеу күші, Н.

Жүктеудің ауырлық центрінен барабан осіне дейінгі арақашықтық , м келесідей табылады [2] :

(3. 4. 4)

мұндағы:

- барабанның радиусы, м;

- сегменттің орталық бұрышы, град.

мәні жүктеу коэффициенті арқылы табылады [2] :

(3. 4. 5)

мұндағы:

- жүктеу коэфициенті;

- сегменттің орталық бұрышы, град.

- нің мәні 217 ⁰ деп қабылдап, (3. 4. 5) формула бойынша өрнегі 4, 396 тең болу керек. Ол үшін 1 ⁰ - та 0, 01745 радиан екенін білу керек, сонда 217 ⁰ = 3, 79 рад тең, ал sin217 ⁰ = - 0, 6. Сонда:

- жүктеу күші, келесі формула бойынша анықталады, Н [2] :

(3. 4. 6)

мұндағы:

- барабанды жүктеудін жалпы массасы, кг;

- еркін түсу үдеуі, .

Жүктеудің ауырлық центрінің көтерілу бұрышы , град. келесідей анықталады [2] :

(3. 4. 7)

мұндағы:

- көтерілу бұрышы, град;

- сегменттің орталық бұрышы, град.

Көтерілу бұрышы келесідей анықталады, град. [2] :

(3. 4. 8)

мұндағы:

- ішкі үйкелісу бұрышы, град.

Ішкі үйкелісу бұрышы келесі формула бойынша анықталады, град. [2] :

(3. 4. 9)

мұндағы:

- құймалардың барабан қабырғасына үйкелісу коэффициенті, =0, 5.

- құймалардың барабан қабырғасына үйкелісу кезіндегі моменті келесі формула бойынша табылады, [2] :

(3. 4. 10)

мұндағы:

- құймалардың барабан қабырғасына үйкелісу коэффициенті, =0, 5;

- жүктеу күші, Н;

- жүктеудің ауырлық центрінің көтерілу бұрышы, град. ;

- барабанның радиусы, м.

- тіреуіш цапфалардағы үйкелісу моменті моменті келесі формула бойынша табылады, [2] :

(3. 4. 11)

мұндағы:

- цапфа білігінің подшипниктегі үйкелісу коэффициенті, = 0, 01;

- цапфаның радиусы, м;

- цапфаға әсер ететін тең әсерлі күш, Н.

Цапфаға әсер ететін тең әсерлі күш келесідей табылады, Н [2] :

(3. 4. 12)

мұндағы:

- барабан ауырлық күші, Н;

- жүктеу күші, Н.

Барабанның ауырлық күшін табу үшін барабанның массасын табу керек, кг [2] :

(3. 4. 13)

мұндағы:

- барабанның көлемі, м ³ ;

- барабан жадығатының тығыздығы; .

кг

Барабанның массасын тапқан соң барабанның ауырлық күшін табамыз, Н [2] :

(3. 4. 14)

мұндағы:

- барабанның массасы, кг;

- еркін түсу үдеуі, .

Енді біз жүктеу кезінде пайда болатын момент күшін, құймалардың барабан қабырғасына үйкелісу кезіндегі моментін және тіреуіш цапфалардағы үйкелісу моментін тапқан соң (3. 4. 2) формула бойынша барабанның айналуына қарсыласудың жалпы момент күші табамыз [2] :

Барабанның айналуына қарсыласудың жалпы момент күші табылған соң барабан жетегінің қуатын (3. 4. 1) формула бойынша анықтаймыз:

кВт

Электрлік қозғалтқыштың қуаты жобаланып отырған жетек үшін есептелген қуат шамасынан аз болмау керек. Қолданылып жүрген электрлік қозғалтқыштар түрінен көбінесе бір сериялы 4А үш фазалы тоқты асихронды электрлік қозғалтқыштарды таңдайды [4] .

Біздің жобамыз үшін есептеулер нәтижесінде біз сериялығы 4А үш фазалы тоқты асихронды электрлік қозғалтқыштарды МЕСТ 19523 - 81 бойынша 4А160М4УЗ электрлік қозғалтқышын таңдаймыз. 4А160М4УЗ электрлік қозғалтқышының негізгі сипаттамалары [4] :

- электроқозғалтқыштың қуаты: кВт;