Механическое оборудование предприятий

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»

 

 

Кафедра производства строительных конструкций

 

Утверждены научно-методическим

советом БГИТА

Протокол № ___ от _________2011 г.

 

Механическое оборудование предприятий

Строительной индустрии

    Брянск 2011

Содержание

Введение
1 Содержание и объем курсовой работы
1.1 Содержание расчетно-пояснительной записки
1.2 Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки
1.3 Требования к оформлению чертежа общего вида аппарата
2 Расчеты механического оборудования
2.1 Общие подходы к расчетам механических агрегатов и их приводов
2.2 Технологические расчеты механического оборудования
2.3 Расчеты механических передач
Литература
Приложения
Приложение А. Варианты заданий на курсовую работу
Приложение Б. Образец титульного листа РПЗ
Приложение В. Образец задания на курсовую работу
Приложение Г. Примеры программ для расчетов механических передач в расширении Notebook системы MATLAB.
Г.1 Расчет цилиндрической зубчатой передачи
Г.2 Расчет клиноременной передачи
Г.3 Расчет цепной передачи

 

Введение

Государственный образовательный стандарт ВПО по направлению "Строительство" для специальности 270106 "Производство строительный материалов, изделий и конструкций" предусматривает изучение дисциплины: "Механическое оборудование предприятий строительной индустрии". В ней рассматриваются основы теории машин и механизмов; конструкции и технические характеристики современных машин и оборудования для производства строительных материалов и изделий; методы расчетов технологических и конструктивных параметров и нагрузок на элементах машин и оборудования.

Программа дисциплины включает курсовую работу, представляющую собой учебный проект механического агрегата для конкретного технологического процесса ПСМИиК. При выполнении курсовой работы студент должен показать свои теоретические знания по изучаемому курсу, умение решать практические задачи, а именно: проводить анализ литературных и патентных источников информации; подбирать требуемые для данной технологической схемы производства промышленно выпускаемые аппараты; выполнять технологические и конструктивные расчеты механического оборудования.

В процессе оформления курсовой работы студент учится также оформлять техническую документацию в соответствии с требованиями ГОСТов и нормалей.

Тематика курсовых работ соответствует основным разделам дисциплины: основы теории механизмов и машин; соединения деталей машин; механические передачи; оборудование для измельчения, классификации, транспортирования и дозирования строительных материалов; агрегаты для приготовления бетонной смеси, для виброформования изделий. Варианты заданий приведены в Приложении А.

 

Содержание и объем курсовой работы

Курсовая работа включает расчетно-пояснительную записку (РПЗ) объемом около 25 - 30 рукописных листов или 20 – 25 печатных листов формата А4, а также графическую часть - чертеж общего вида механического агрегата формата А1.

 

Содержание расчетно-пояснительной записки

Перечень частей и разделов РПЗ следующий:

Титульный лист установленного образца.

Задание на бланке установленного образца.

Содержание.

Введение (1-2 листа).

1 Литературно-патентный анализ(12-16 листов).

2. Технологический раздел (2-3 листа).

3. Расчет механического агрегата (5-7 листов).

3.1 Расчет технологических и конструктивных параметров агрегата.

3.2 Расчет механической передачи.

Заключение (1-2 листа).

Список использованных источников информации.

При необходимости РПЗ дополняется Приложениями.

 

Титульный лист и Задание выполняются печатным способом в соответствии с Приложениями Б и В. При представлении готовой курсовой работы руководителю студент должен поставить свою подпись и дату в основной надписи (в штампе на листе 2) и на титульном листе.

Примерное содержание разделов РПЗ следующее.

Во Введении следует указать проблемы совершенствования механического оборудования отрасли ПСМИиК, которые обусловлены повышением качества изделий и производительности технологического оборудования, снижением материальных и энергетических затрат. Затем описать общие методы повышения эффективности и экономичности конкретных типов агрегатов, определенных заданием в качестве предмета проектирования. Заканчивается Введение формулировкой цели и задач проекта.

Литературно-патентный анализ составляется на основе литературных, справочных, патентных и производственных материалов и включает:

- описание классификации и основных типов агрегатов, к семейству которых относится заданный агрегат;

- описание физических принципов работы и конструктивных особенностей агрегата;

- указание преимуществ и недостатков различных конструкций;

- описание патентов на изобретения, которые автор считает применимыми для данного проекта;

- указание технических характеристик, эксплутационных данных и другие подобные сведения.

Раздел заканчивается выводом о том, какой агрегат на основе проведенного анализа принимается в качестве прототипа при проектировании.

В Технологическом разделе приводится технологическая схема производства материалов, изделий или конструкций строительной индустрии, в котором используется проектируемый агрегат. Дается краткое описание этой схемы. Если технологический процесс достаточно объемный, например, производство цемента, то можно приводить описание отдельного цеха или иного фрагмента технологической схемы, в котором используется агрегат.

Раздел заканчивается выводом о применимости выбранного агрегата для описанной технологической схемы.

В разделе Расчет технологических и конструктивных параметров агрегата, во-первых, приводится описание конструкции и работы выбранного агрегата, во-вторых, выполняется технологический расчет этого агрегата, в-третьих, на основе полученных данных выполняется расчет механического привода. В этот раздел желательно включить предложение по применению одного или нескольких изобретений, описанных в первом разделе (если таковые имеются).

Выводами из этого раздела должны являться технические характеристики агрегата, полученные или принятые на основе расчета.

В Заключении проектант подводит итоги проделанной в проекте работы. Здесь следует указать, какие разделы включает РПЗ и ее объем, количество рисунков и таблиц. Важным также является оценка совершенства спроектированного агрегата, ограничения по его применению в тех или иных производственных условиях, предложения по его дальнейшему совершенствованию и тому подобное.

Необходимо сделать выводы о решении поставленных во Введении задач и достижении намеченной цели.

Список использованных источников информации должен включать не менее 8-10 наименований (считая и данные методические указания). При этом можно также указывать электронные адреса сайтов сети Internet, если таковые использовались. На все приведенные в списке источники информации в РПЗ обязательно должны быть ссылки.

В Приложения можно включать справочный материал, ксерокопии патентов, листинги программ для ЭВМ и другую подобную информацию.

Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки

Следует использовать одну сторону белой нелинованной бумаги стандартного формата А4, писать или печатать текст, графики, и рисунки черным цветом. … На каждом листе выполняется рамка, отступающая от края листа слева на 20 мм,… Внизу каждого листа располагается основная надпись в соответствие с ГОСТ 2.104-68 [2]: на втором после титульного…

Требования к оформлению чертежа общего вида аппарата

Чертеж общего вида в общем случае должен содержать: 1 Изображения изделия (виды, разрезы, сечения), текстовую часть и надписи,… 2 Наименования, а также обозначения (если они имеются) тех составных частей изделия, для которых необходимо указать…

Расчеты механического оборудования

 

Общие подходы к расчетам механических агрегатов и их приводов

Во втором случае, при проведении поверочных расчетов, обычно принимается прототип – промышленно выпускаемый агрегат. Расчетом проверяется,… Поскольку для инженеров – технологов строительной индустрии конструирование… а) по заданной производительности и технологическим характеристикам рассчитать параметры, необходимые для выбора…

Технологические расчеты механического оборудования

  Таблица 1 – Указатель литературы по технологическим расчетам механического…  

Расчеты механических передач

 

Общие сведения

Механические агрегаты, предназначенные для выполнения технологических операций, можно разделить на составные части по функциональному признаку: рабочие органы и двигатели. Механизм, связывающий двигатель с рабочим органом агрегата, называется передачей (рисунок 1).

 

Рисунок 1

Назначение передачи следующее:

· передавать механическое усилие от двигателя на требуемое расстояние к рабочему органу;

· преобразовывать передаваемое усилие по направлению и величине;

· преобразовывать скорость движения элементов агрегата, для получения требуемых кинематических характеристик рабочего органа.

В подавляющем большинстве механического оборудования ПСМИиК используются в качестве двигателей электромоторы, имеющие большие скорости вращения. Поэтому применяются передачи, понижающие частоту вращения с повышением крутящего момента. Такие передачи называются силовыми или трансмиссиями.

Основные характеристики передач:

· мощность на входе и на выходе N₁ и N₂ соответственно;

· частота вращения (мин^-1) на входе и на выходе n₁ и n₂, или угловая скорость (с^-1) w₁ и w₂ соответственно;

· коэффициент полезного действия

h= N₂/N₁; (1)

· передаточное отношение

u = w₁/w₂ = n₁/n₂. (2)

 

Наибольшее распространение нашли ременные, цепные и зубчатые передачи. Часто в приводе механического оборудования используется несколько последовательных передач, что позволяет достичь как эффективной компоновки, так и необходимого преобразования частоты вращения. При этом общее передаточное отношение n-ступенчатой передачи равно произведению передаточных отношений составляющих u_k:

(3)

Ременные передачи

Ременная передача (рисунок 2)состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, (1- ведущий шкив и 2 – ведомый шкив) и ремня 3, охватывающего шкивы.… В зависимости от формы поперечного сечения ремня различают: плоскоременную…  

Зубчатые передачи

Зубчатая передача – это трехзвенный механизм, в котором два подвижных зубчатых звена, образуют с неподвижным звеном (стойкой) вращательную (реже,… Передаточное отношение зубчатой передачи:  

Цепные передачи.

   

Литература

 

1 ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

2 ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи.

3 ГОСТ 2.102-68 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов.

4 ГОСТ 2.119-73 ЕСКД. Эскизный проект.

5 Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий. - М.: Высш. шк., 1987.

6 Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. – М.: Машиностроение, 1990.

7 Бауман В.А. и др. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. – М.: Машиностроение, 1981.

8 Машины для производства строительных материалов. Католог-справочник. - М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1972.

9 Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов - М.: Машиностроение, 1978.

10 Константопуло Г.С. Примеры и задачи по механическому оборудованию заводов железобетонных изделий - М.: Высшая школа, 1986.

11 М.Н. Иванов М.Н. Детали машин - М.: Высшая школа, 1998.

12 Эрдеди А.А. , Эрдеди Н.А. Детали машин - М.: Высшая школа, 2002.

13 Механическое оборудование предприятий строительных материалов. Атлас конструкций (Под ред.М.Я. Сапожникова)

14. Богданов, В.С. Технологические комплексы и механическое оборудование предприятий строительной индустрии : Учеб. для студентов по направлению "Стр-во" / В. С. Богданов, С. Б. Булгаков, А. С. Ильин. - Спб. : Проспект науки, 2010. - 623 С

15.Богданов, В.С. Механическое оборудование специального назначения и технологические схемы производственных комплексов предприятий строительных материалов : Атлас конструкций : Учеб. пособие для вузов по направлению 270100 "Стр-во" / В. С. Богданов, С. И. Ханин, Р. Р. Шарапов ; Белгород. гос. технол. ун-т. - Белгород, 2009. - 231 С.

 

Приложение А

Варианты заданий на курсовую работу

Таблица А.1

Тема: Конусная дробилка
Вариант	Производительность, м3/час	Начальный размер кусков материала, мм	Степень измельчения
КД-1
КД-2
КД-3
КД-4
КД-5
КД-6
КД-7

 

Таблица А.2

Тема: Барабанная мельница
Вариант	Производительность, м3/час	Начальный размер кусков материала, мм	Степень измельчения
БМ-1
БМ-2
БМ-3
БМ-4
БМ-5
БМ-6
БМ-7

 

Таблица А.3

Тема: Щековая дробилка
Вариант	Производительность, м3/час	Начальный размер кусков материала, мм	Степень измельчения
ЩД-1
ЩД-2
ЩД-3
ЩД-4
ЩД-5
ЩД-6
ЩД-7

 

Таблица А.4

Тема: Валковая дробилка
Вариант	Производительность, м3/час	Начальный размер кусков материала, мм	Степень измельчения
ВД-1
ВД-2
ВД-3
ВД-4
ВД-5
ВД-6
ВД-7

 

Таблица А.5

Тема: Роторный бетоносмеситель
Вариант	Объем бетонной смеси, л	Частота вращения ротора, об/мин
РБ-1
РБ-2
РБ-3
РБ-4
РБ-5
РБ-6
РБ-7

Таблица А.6

Тема: Пластинчатый питатель
Вариант	Производительность, м3/час	Частота вращения, об/мин	Угол естественного откоса, град.
ПП-1
ПП-2
ПП-3
ПП-4
ПП-5
ПП-6
ПП-7

 

Таблица А.7

Тема: Грохот вибрационный
Вариант	Размер сит, м2 (ширина ´ длина)	Удельная производи-тельность, м3/(час м2)	Частота колебаний, 1/с
ГВ-1	1 ´ 2,5		23,3
ГВ-2	1,25 ´ 3		21,7
ГВ-3	1,5 ´ 3,75	44,4	14,6
ГВ-4	1,75 ´ 5	20,6	13,3
ГВ-5	1 ´ 1,5	26,7	12,5
ГВ-6	1,2 ´ 1,84	21,3
ГВ-7	0,95 ´ 1,2	30,1	12,3

 

Таблица А.8

Тема: Гравитационный бетоносмеситель
Вариант	Емкость барабана по загрузке, л	Частота вращения барабана, об/с	Производительность, м3/час
ГБ-1		0,3
ГБ-2		0,28
ГБ-3		0,20
ГБ-4		0,3
ГБ-5		0,25
ГБ-6		0,28
ГБ-7		0,2

 

Таблица А.9

Тема: Ленточный питатель
Вариант	Транспортируемый материал	Ширина ленты, м	Угол наклона ленты, град.
ЛП-1	Глина сухая в кусках
ЛП-2	Камень известковый
ЛП-3	Песок влажный
ЛП-4	Цемень
ЛП-5	Щебень
ЛП-6	Песок влажный
ЛП-7	Щебень

 

Таблица А.10

Тема: Виброплощадка
Вариант	Грузоподъемность, кг	Количество вибраторов	Частота колебаний в 1 сек
ВП-1
ВП-2
ВП-3
ВП-4
ВП-5
ВП-6
ВП-7

 

Приложение Б

Образец титульного листа РПЗ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИИ

 

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра производства строительных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ Тема:_________________________________________________

Обозначение работы _________________________________

 

Руководитель работы _______________ _________________________

_{(подпись, дата) (уч.ст., уч.зв., инициалы, фамилия)}

 

Нормоконтролер ________________ ____________________________

_{(подпись, дата) (уч.ст., уч.зв. ,инициалы, фамилия)}

 

Члены комиссии ______________ ______________________________

_{(подпись, дата) (инициалы, фамилия)}

______________ ______________________________

_{(подпись, дата) (инициалы, фамилия)}

______________ ______________________________

_{(подпись, дата) (инициалы, фамилия)}

 

 

Брянск 2004

 

Приложение В

Образец Задания на курсовую работу

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИИ

 

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра производства строительных конструкций

Задание

На выполнение курсовой работы по дисциплине

МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ

 

Студент ________________________________

Группа ___________________ № зачетной книжки _________________

1 Тема ___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

2 Срок предоставления к защите ___________________________

3 Исходные данные для проектирования (научного исследования) ________

Производительность ______________________________________________________________

Основное исходное сырье__________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

4 Содержание пояснительной записки _______________________________

___________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

5 Перечень графического материала___________________________________

___________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

 

Руководитель

Проектирования______________ _____________________________________

^{(подпись, дата) (уч. ст., уч. зв., Ф.И.О.)}

 

Задание принял к исполнению ______________________ ______________

^{(подпись) (дата)}

 

Приложение Г

Примеры Matlab–программ для расчетов аппаратов

Указания и примечания

 

Программы для расчетов аппаратов составлены средствами пакета Notebook, входящего в вычислительную систему Matlab. Такие файлы называют М-книгой (M-book), они сочетают в себе тексты в обычном редакторе Word и ячейки ввода (шрифт зеленого цвета) и вывода (шрифт синего цвета) системы Matlab. Для работы в приложении надо выполнить нижеследующие шаги.

Шаг 1: Запуск системы Matlab.

Для использования этих программ на компьютере должна быть установлена система Matlab. Перед началом вычислений эту систему необходимо запустить одним из двух способов:

- щелкнуть по ее иконке мышкой на Рабочем столе;

- последовательно выбрать "Пуск" -> "Программы" -> "Matlab".

Откроется окно системы Matlab.

 

 

В этом окне при использовании данного приложения работы не проводятся.

Шаг 2: Загрузка файла программы.

Загрузить (не закрывая окно Matlab) требуемый M-book-файл расчета.

В открывшемся окне в отличие от обычного меню Word расположена новая опция – "Notebook", которая служит для управления этим приложением и работой программы.

 

 

Шаг 3: Расчеты в Notebook.

1) При загрузке файла программы в ячейках ввода и вывода содержатся данные последних вычислений. Поэтому пользователь должен ввести свои исходных данные, соответствующие заданию.

2) Matlab-программы, приведенные в данном приложении, работают в интерактивном режиме, то есть необходимо, анализируя текущие результаты вычислений и справочные данные, вводить свои значения величин после слов "Принимается…". При этом геометрические размеры аппарата необходимо округлять в соответствии с рекомендациями ГОСТов.

3) После ввода очередных данных для запуска вычислений надо в выпадающем списке опции меню Notebook выбрать Evaluate M-book.

 

 

Система произведет вычисления.

Шаг 4: Подготовка файла к печати.После вычислений можно как угодно редактировать текст средствами Word.

По умолчанию размер шрифта в M-book – 10. Цвет шрифтов ввода зеленый, а вывода – синий. Результаты в ячейках вывода выводятся строкой ниже после обозначения переменной.

Поэтому отредактируйте текст в соответствие с требованиями перед выводом на печатающее устройство. Редактирование можно производить как в самом документе Notebook, так и в Word-файле РПЗ, воспользовавшись для этого функцией копирования.

Примечания

1 Необходимо помнить, что любое изменение формул или обозначений приводит к непредсказуемым изменениям Matlab-программ, поэтому изменять допускается только числовые данные.

Если произошли нежелательные изменения в программе, следуем закрыть ее, ответив на вопрос о сохранении изменений отрицательно, и запустить ее вновь.

 

2 Текст в программе, выделенный жирным шрифтом и подчеркиваем, является гиперссылкой - щелчок по нему курсором мышки при нажатой кнопке "Ctrl" открывает файл соответствующих справочных данных. Для этого требуемые файлы справочных данных должны быть установлены на данном компьютере или в локальной сети.

В ином случае необходимо пользоваться литературными источниками.

Приложение Г

Примеры программ для расчетов механических передач в расширении Notebook системы MATLAB.

Приложение Г.1

Расчёт одноступенчатой цилиндрической передачи

Рассчитать основные параметры и размеры открытой одноступенчатой цилиндрической передачи.

• Передача не реверсивная, нагрузка постоянная.
• Валы устанавливают на шариковых опорах, распо­ложение зубчатых колес — консольное.
• Передача открытая, не быстроходная.

№ пункта	Наименование величины	Обозначение, расчетная формула	Размерность	Код MATLAB	Результат	Примечание
	Исходные данные
1.1	Мощность на ведущем валу	P2	кВт	P2 =15	P2 =
1.2	Уг­ловая скорость ведомого вала	ω2	рад/с	om2 = 25	om2 =
1.3	Передаточное число передачи	u	--	u=3	u =
1.4	Технический ресурс передачи	Lh	ч	Lh = 2000	Lh =
	Решение
2.1	Число зубьев шестерни	z1	--	z1=20	z1 =	Принимается
2.2	Число зубьев колеса	z2=u×z1	--	z2=u*z1	z2 =
2.3	Угловая скорость ведущего вала	ω1=u×ω2	рад/с	om1=u*om2	om1 =
2.4	Вращающий момент на ведомом вале	Т2=Р2×103/ω2	Н м	T2=P2*10^3/om2	T2 =
2.5	Вращающий момент на ведущем вале	Т1=Т2/u	Н м	T1=T2/u	T1 =
2.6	Частота вращения ведомого вала	n2=30×ω2/p	об/мин	n2=30*om2/pi	n2 = 238.7324
2.7	Заданное число циклов ведомого вала	Nk=60×n2×Lh	циклов	Nk=60*n2*Lh	Nk = 2.8648e+007
2.8	Средняя твердость шестерни (сталь 45, улучшение)	Н1=210	НВ	H1=210	H1 =	Принимается по справ. данным
2.9	Средняя твердость колеса (сталь 45, нормализация)	Н2=180	НВ	H2=180	H2 =	Принимается по справ. данным
2.10	Коэффициент реверсивности	YA=1	--	YA=1	YA =	Принимается по справ. данным ([12] с. 146)
2.11	Коэффициент долговечности	YN=1	--	YN=1	YN =	Принимается по справ. данным ([12] с. 146)
2.12	Предел выносливости зубьев шестерни при изгибе	sFlim b 1=1.75×Н1	МПа	sig_Fb1=1.75*H1	sig_Fb1 = 367.5000	Принимается по справ. данным ([12] таб. 7.8)
2.13	Предел выносливости зубьев колеса при изгибе	sFlim b 2=1.75×Н2	МПа	sig_Fb2=1.75*H2	sig_Fb2 =	Принимается по справ. данным ([12] таб. 7.8)
2.14	Минимальный коэффициент запаса прочности	SF=1.7	--	SF=1.7	SF = 1.7000	Принимается по справ. данным ([12] с. 147)
2.15	Допускаемое напряжение при изгибе зубьев шестерни	[sF1]=sFlim b 1YAYN­ /SF	МПа	sigF1=sig_Fb1*YA*YN/SF	sigF1 = 216.1765
2.16	Допускаемое напряжение при изгибе зубьев колеса	[sF2]=sFlim b 2YAYN­ /SF	МПа	sigF2=sig_Fb2*YA*YN/SF	sigF2 = 185.2941
2.17	Коэффициент ширины венца	ybd=10/z1	--	psi_bd=10/z1	psi_bd = 0.5000
2.18	Коэффициент неравномерности нагрузки	KFb=1.5	--	KFb=1.5	KFb = 1.5000	Принимается по справ. данным ([12] рис. 7.23)
2.19	Коэффициент формы зуба шестерни	YF1=4.09	--	YF1=4.09	YF1 = 4.0900	Принимается по справ. данным ([12] таб. 7.7)
2.20	Коэффициент формы зуба колеса	YF2=3.62	--	YF2=3.62	YF2 = 3.6200	Принимается по справ. данным 2.21([12] таб. 7.7)
2.21	Модуль зубьев расчетный		м	mr=1.4*(T2*KFb*YF1/u/z1^2/psi_bd /sigF1/10^6 )^(1/3)	mr = 0.0043	2.22
2.22	Модуль зубьев принятый	M=4.5	мм	m=4.5	m = 4.5000	Принимается по справ. данным ([12] таб. 7.1)
2.23	Диаметр делительной окружности шестерни	d1=m× z1	мм	d1=m*z1	d1 =
2.24	Диаметр делительной окружности колеса	d2=m× z2	мм	d2=m*z2	d2 =
2.25	Диаметр вершины зубьев шестерни	da1=d1+2m	мм	da1=d1+2*m	da1 =
2.26	Диаметр вершины зубьев колеса	da2=d2+2m	мм	da2=d2+2*m	da2 =
2.27	Межосевое расстояние	a=(d1+d2)/2	мм	a=(d1+d2)/2	a =
2.28	Ширина венца колеса	b2=ψbd×d1	мм	b2=psi_bd*d1	b2 =
2.29	Ширина венца шестерни	b1=b2+5	мм	b1=b2+5	b1 =
2.30	Окружная скорость зубчатых колёс	v=w1d1×10-3/2	м/с	v=om1*d1*10^-3/2	v = 3.3750
2.31	Коэффициент динамичности нагрузки для 8 класса точности	KFv=1.32	--	KFv=1.32	KFv = 1.3200	Принимается по справ. данным ([12] таб. 7.3)
2.32	Параметр нагрузки	wF1=2T1 KFb KFv / (d1b2)	МН/м	wF1=2*T1* KFb* KFv / (d1*b2)	wF1 = 0.1956
2.33	Напряжение изгиба для зубьев шестерни	sF1=YF1 wF1/m	МПа	SigF1=YF1*wF1/m	SigF1 = 0.1777
2.34	Проверка условия прочности зубьев шестерни	sF1 <= [sF1]	--	if SigF1 <= sigF1 'Прочность шестерни обеспечена' else 'Прочность шестерни не обеспечена' end	ans = Прочность шестерни обеспечена
2.25	Напряжение изгиба для зубьев колеса	sF2=YF2 wF1/m	МПа	SigF2=YF2*wF1/m	SigF2 = 0.1573
2.36	Проверка условия прочности зубьев колеса	sF2 <= [sF2]	--	if SigF2 <= sigF2 'Прочность колеса обеспечена' else 'Прочность колеса не обеспечена' end	ans = Прочность колеса обеспечена

 

 

Приложение Г.2

Расчёт клиноремённой передачи

Рассчитать основные параметры и размеры клиноремённой передачи от электродвигателя к редуктору привода ленточного транспортёра.

По эксплуатационным и технико-экономическим данным выбирается:

• нагрузка с умеренными колебаниями;
• работа односменная;
• клиновой ремень нормального сечения "В".

№ пункта	Наименование величины	Обозначение, расчетная формула	Размерность	Код MATLAB	Результат	Примечание
	Исходные данные
1.1	Мощность	P=7	кВт	P=7	P =
1.2	Частота вращения малого шкива	n1=1440	мин-1	n1= 1440	n1 =
1.3	Передаточное отношение	u	--	u=4	u =
	Решение
2.1	Выбор сечения ремня	"B"	--	Sh='B'	Sh = B	Принимается по справ. данным ([12] рис. 6.10)
2.2	Минимальный диаметр малого шкива	dmin	м	dmin=0.125	dmin = 0.1250	Принимается по справ. данным ([12] c. 97)
2.3	Стандартный диаметр малого шкива	d1		d1=0.140	d1 = 0.1400	Принимается по справ. данным ([12] c. 97)
2.4	Расчетный диаметр большого шкива	d2r=u*d1	м	d2r=u*d1	d2r = 0.5600
2.5	Стандартный диаметр большого шкива	d2	м	d2=0.560	d2 = 0.5600	Принимается по справ. данным ([12] c. 97)
2.6	Окружную скорость ремня	v=pd1n1/60	м/с	v=pi*d1*n1/60	v = 10.5558
2.7	Высота сечения ремня	h=0.0105	м	h=0.0105	h = 0.0105	Принимается по справ. данным ([12] рис. 6.8)
2.8	Минимальное	amin=0.55(d1+d2)+h	м	amin=0.55*(d1+d2)+h	amin = 0.3955
2.9	Предварительно принимаемое межосевое расстояние	a1=0.4	м	a1=0.4	a1 = 0.4000	Принимается по справ. данным ([12] c. 98)
2.10	Расчетная длина ремня		м	Lr=2*a1+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a1	Lr = 2.0098
2.11	Принимаемое стандартное значение длины ремня	L=2.120	м	L=2.120	L = 2.1200	Принимается по справ. данным ([12] c. 98)
2.12	Геометрические параметры	w=p(d1+d2)/2	м	w=pi*(d1+d2)/2	w = 1.0996
y=(d2-d1)2/4	м2	y=(d2-d1)^2/4	y = 0.0441
2.13	Межосевое расстояние	a=0.25{(L-w)+[(L-w)2-8y]0.5}	м	a=0.25*((L-w)+((L-w)^2-8*y)^0.5)	a = 0.4626
2.14	Проверка условия	a≥ amin	м	if a < amin error( 'Увеличить длину ремня и повторить расчет a') else L=L end	L = 2.1200
2.15	Угол обхвата малого шкива		град.	alf1=180-(d2-d1)*57/a	alf1 = 128.2435
2.16	Допускаемое число пробегов ремня	[П]=15	с-1	Tdop=15	Tdop =	Принимается по справ. данным ([12] c. 86)
2.17	Число пробегов ремня	П=v/L	с-1	T=v/L	T = 4.9791
2.18	Проверка условия долговечности ремня	П≤[П]	с-1	if Tdop < T error( 'Условие долговечности не выполняется') 2.19else 'Условие долговечности выполняется' end	ans = Условие долговечности выполняется
2.19	Стандартная длина ремня	Lст=2240	м	Lst=2240	Lst =	Принимается по справ. данным ([12] табл. 6.2)
2.20	Коэффициент длины ремня	kр=L/Lст	--	kr=L/Lst	kr = 9.4643e-004
2.21	Коэффициент угла обхвата	Ca=0.85	--	Calf=0.85	Calf = 0.8500	Принимается по справ. данным ([12] c. 98)
2.22	Коэффициент длины ремня	СL=0.98	--	CL=0.98	CL = 0.9800	Принимается по справ. данным ([12] c. 98)
2.23	Коэффициент динамичности и режима работы	Ср=1.2	--	Cr=1.2	Cr = 1.2000	Принимается по справ. данным ([12] c. 91)
2.24	Номинальная мощность	P0=3.19	кВт	P0=3.19	P0 = 3.1900	Принимается по справ. данным ([12] табл. 6.2)
2.25	Расчетная мощность на один ремень	Pр=P0 Ca CL / Cp	кВт	Pr=P0*Calf*CL/Cr	Pr = 2.2144
2.26	Коэффициент, учитывающий число ремней	Cz=0.9	--	Cz=0.9	Cz = 0.9000	Принимается по справ. данным ([12] c. 98)
2.27	Число ремней передачи	z=P/(CzPр)	шт.	z=round(P/Cz/Pr )	z =
2.28	Коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил	Θ=0.18	кг/м	Tet=0.18	Tet = 0.1800	Принимается по справ. данным ([12] c. 99)
2.29	Натяжение ветви одного ремня		Н	F0=0.85*P*1000*Cr*Cz/z/v/Calf+Tet*v^2	F0 = 199.1056
2.30	Нагрузка на валы и опоры передачи	R=2F0 z sin(a1/2)	Н	R=2*F0*z*sin(alf1*pi/360)	R = 1.4331e+003

 

 

Приложение Г.3

РАСЧЁТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Выбрать приводную роликовую цепь и рассчитать двухзвездную цепную передачу стационарной машины.

По эксплуатационным и технико-экономическим данным выбирается:

• нагрузка плавно изменяющаяся;
• работа передачи двухсменная;
• смазывание капельное;
• натяжение цепи регулируется перемещением ведомой звездочки;
• цепь роликовая, однорядная.

№ пункта	Наименование величины	Обозначение, расчетная формула	Размерность	Код MATLAB	Результат	Примечание
	Исходные данные
1.1	Передаваемая мощность	Р=8	к Вт	P=8	P =
1.2	Угловая скорость меньшей звёздочки	w1=100	рад/с	Om1=100	Om1 =
1.3	Передаточное число	u=4	--	u=4	u =
1.4	Ориентировочное межосевое расстояние	ao=0.8	м	ao=0.8	ao = 0.8000
1.5	Угол наклона передачи к горизонту	γ=200	град.	gam=20	gam =
	Решение
2.1	Число зубьев меньшей звёздочки	z1=29-2 u	шт.	z1=29-2*u	z1 =
2.2	Число зубьев большой звёздочки	z2=u z1	шт.	z2=u*z1	z2 =
2.3	Проверка ограничения числа зубьев звездочки	z2<120	шт.	if z2>=120 error('Число зубьев превышает допустимое') end
2.4	Предположительное значение шага цепи	t'=0.01905	м	t1=0.01905	t1 = 0.0191	Принимается по справ. данным ([12] таб. 10.1)
2.5	Вращающий момент на ведомом валу	T1=P/w1	Нм	T1=P/Om1	T1 = 0.0800
2.6	Коэффициент динамичности нагрузки	K1=1	--	K1=1	K1 =	Принимается по справ. данным ([12] c. 210)
2.7	Коэффициент, учитывающий межосевое расстояние	K2=1	--	K2= 1	K2 =	Принимается по справ. данным ([12] c. 210)
2.8	Коэффициент, учитывающий способ смазывания	K3=1	--	K3=1	K3 =	Принимается по справ. данным ([12] c. 210)
2.9	Коэффициент режима работы	K4=1.25	--	K4=1.25	K4 = 1.2500	Принимается по справ. данным ([12] c. 210)
2.10	Коэффициент, учитывающий наклон межосевой линии к горизонту	K5=1	--	K5=1	K5 =	Принимается по справ. данным ([12] c. 211)
2.11	Коэффициент монтажа передачи	K6=1	--	K6=1	K6 =	Принимается по справ. данным ([12] c. 211)
2.12	Коэффициент эксплуатации	K=K1 K2 K3 K4 K5 K6	--	K=K1*K2*K3*K4*K5*K6	K = 1.2500
2.13	Допустимое значение среднего давления в шарнирах	[p]=19.1	МПа	pd=19.1	pd = 19.1000	Принимается по справ. данным ([12] таб. 10.2)
2.14	Рядность цепи	m=1	шт.	m=1	m =
2.15	Расчётный шаг цепи		м	tr=2.8*(K*T1/z1/pd/m)^(1/3)	tr = 0.1762
2.16	Принимаемый стандартный шаг цепи t > tr	t=0.01905	мм	t=0.01905	t = 0.0191	Принимается по справ. данным ([12] таб. 10.1)
2.17	Тип стандартной цепи	ПРЛ-19,5-289,5	--	'ПРЛ-19,5-289,5 '	ans = ПРЛ-19,5-289,5	Принимается по справ. данным (ГОСТ)
2.18	Разрушающая нагрузка стандартной цепи	Q=29.5	кН	Q=29.5	Q = 29.5000	Принимается по справ. данным (ГОСТ)
2.19	Масса одного метра цепи	q=1.6	кг/м	q=1.6	q = 1.6000	Принимается по справ. данным (ГОСТ)
2.20	Площадь проекции опорной поверхности шарнира цепи	Aоп=95.4	мм2	Aop=95.4	Aop = 95.4000	Принимается по справ. данным (ГОСТ)
2.21	Число звеньев цепи расчетное		шт.	zr=round(2*ao/t+(z1+z2)/2+t*(z2-z1)^2/4/ao/pi^2)	zr =
2.22	Число звеньев цепи расчетное принимаемое	zц=140	шт.	zc=140	zc =	Принимается по справ. данным ([12] с. 208)
2.23	Длина цепи	L=zцt	м	L=zc*t	L = 2.6670
2.24	Межосевое расстояние		a = 0.8109
	м	a=0.25*t*(zc-(z1+z2)/2+((zc-(z1+z2)/2)^2-2*((z2- z1)/pi)^2)^0.5)
2.25	Допускаемая стрела провисания	dl=0.02 a	мм	dl=0.02*a	dl = 0.0162
2.26	Скорость движения цепи	v=w1 z1 t /2p	м/с	v=Om1*z1*t/2/pi	v = 6.3670
2.27	Коэффициент провисания цепи	kf =5	--	kf=5	kf =	Принимается по справ. данным ([12] с. 212)
2.28	Натяжение от провисания ведомой ветви цепи	Fq=kf qga	Н	Fq=kf*q*9.81*a	Fq = 63.6427
2.39	Натяжение от центробежных сил	Fv=qv2	Н	Fv=q*v^2	Fv = 64.8618
2.30	Окружная сила	Ft=P/v	Н	Ft=P*10^3/v	Ft = 1.2565e+003
2.31	Натяжение ведущей ветви цепи	F1=Ft+ Fq+ Fv	Н	F1=Ft+Fq+Fv	F1 = 1.3850e+003
2.32	Статический запас прочности	su=Q/F1	--	su=Q*10^3/F1	su = 21.2999	[su]=10…20 Принимается по справ. данным ([12] с. 212)
2.33	Среднее давление в шарнире	p =KF1/Aоп	Па	p=K*F1/Aop/10^-6	p = 1.8147e+007	[p]=19.1 МПа Принимается по справ. данным ([12] таб. 10.2)
2.34	Нагрузка на валы	R=1.15F1	Н	R=1.15*F1	R = 1.5927e+003

 

 

 

Янченко Виктор Степанович

 

МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ

Методические указания к курсовой работе для студентов 4-го курса специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»

 

Формат 60х84 1/16 объем … п.л. Тираж 50 экз. Заказ бесплатно

Брянская государственная инженерно-технологическая академия

Брянск. Ст. Димитрова, 3. Редакционно-издательский отдел

 

Подразделение оперативной печати БГИТА