Ленточный конвейер

2.8 Проверочный расчет

2.8.1 Проверка долговечности подшипника ведущего вала

Из предварительных расчетов имеем:

Ft = 9108 Н; Fr = 3095 Н; Fа = 2786 Н; l1 = 76,5 мм; d1 = 43,922 мм.

Рисунок 7 - Расчетная схема ведущего вала.

Реакции опор:

в плоскости xz

, (70)

4554 Н;

в плоскости yz

,(71)

1947 Н;

,(72)

1148 Н.

Проверка:

Ry1 + Ry2 - Fr = 1947 + 1148 - 3095 = 0.

Суммарные реакции:

= 4953 Н,

4696 Н.

Построение эпюр моментов в плоскости 0x:

Mx1 = 0,

Mx Ал = - Ry1 · l1 = - 1947 · 76,5 = - 148,95 Н·м,

Mx Ап = - Ry2 · l1 = -1148 · 76,5 = - 87,82 Н·м,

Mx2 = 0;

в плоскости 0y:Мy1 = 0,

Мy А = Rx1 · l1 = 4554 · 76,5 = 348,38 Н·м,

Мy 2 = 0;

в плоскости 0z:

Мz = M1 = 200 Н·м.

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 207 [3, с.335]: d = 35 мм; D = 72 мм; В = 17 мм; С = 25,5 кН; С0 = 13,7 кН.

Эквивалентная нагрузка определяется по формуле [3, с.117]:

Рэ = (X · V · PP1 + Y · Fa) · Kд · KT,(73)

где PP1 - суммарная реакция, PP1 = 4953 Н;

Fa - осевая сила, Fa = 9108 Н;

V - коэффициент, зависящий от вращения подшипника; т.к. вращается внутреннее кольцо подшипника, то V = 1;

Kд - коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров, он равен Kд = 1;

KT - температурный коэффициент, KT = 1 [3, с.117].

Отношение , этой величине соответствует е ? 0,44 [3, с.117].

Отношение > е; тогда X = 0,56 и Y = 1,86.

Рэ = (0,56 · 1 · 4953 + 1,86 · 3095) · 1 · 1 = 8530 Н.

Расчетная долговечность в млн.об.:

,(74)

? 26 млн.об.

Расчетная долговечность, ч:

,(75)

где n - частота вращения двигателя, n = 731,25 об/мин;

? 593 · 103 ч,

что больше установленных ГОСТ 16162 - 85.

2.8.2 Проверка долговечности подшипника ведомого вала

Ведомый вал несет такие же нагрузки, как и ведущий:

Ft = 9108 Н; Fr = 3095 Н; Fa = 2786 Н; l2 = 78,5 мм; d2 = 276,078 мм.

Рисунок 8 - Расчетная схема ведомого вала.

Реакции опор:

в плоскости xz

4554 Н;

в плоскости yz

.

- 902 Н;

,

3997 Н.

Проверка:

Ry4 - Ry3 - Fr = 3997 - 902 - 3095 = 0.

Суммарные реакции:

= 4642 Н,

= 6059 Н.

Построение эпюр моментов:

в плоскости 0x

Mx3 = 0,

Mx Бл = Ry3 · l2 = 902 · 78,5 = 70,81 Н·м,

Mx Бп = Ry4 · l2 = 3997 · 78,5 = 313,76 Н·м.

Mx4 = 0;

в плоскости 0y:

My3 = 0,

My Б = -Ry4 · l2 = -4554 · 78,5 = -357,49 Н·м,

My4 = 0;

в плоскости 0z

Mz = M2 = 1260 Н·м.

Выбираем подшипник по более нагруженной опоре 4 - шариковый однорядный подшипник 214 [3, с.335]:

d = 70 мм; D = 125 мм; В = 24 мм; С = 61,8 кН; С0 = 37,5 кН.

Отношение , этой величине соответствует е ? 0,27 [3, с.117].

Отношение > е; тогда X = 0,56; Y = 2,10.

Эквивалентная нагрузка по формуле (74):

Рэ = (0,56 · 1 · 6059 + 2,10 · 2786) · 1 · 1 = 9244 Н.

Расчетная долговечность в млн.об. (75):

? 299 млн. об.

Расчетная долговечность в часах (76):

L = ? 43 · 103 ч,

что больше установленных ГОСТ 16162 - 85.

2.8.3 Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок - по ГОСТ 23360 - 78 [3, с.103]. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности по формуле [3, с.106]:

? [усм],(76)

где М - вращающий момент, Н;

d - диаметр вала, мм;

b - ширина шпонки, мм;

h - высота шпонки, мм;

t1 - глубина паза шпоночной канавки, мм;

l - длина шпонки, мм;

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [усм] = 100 ч 120 МПа, при чугунной ступице [усм] = 50 ч 70 МПа.

Ведущий вал:

d = 30 мм; b= 8 мм; h = 7 мм; t1 = 4 мм; l = 60 мм; М1 = 73 · 103 Н·мм.

[усм] = = 85 МПа < [усм],

материал полумуфт МУВП - чугун СЧ20.

Ведомый вал:

d = 65 мм; b= 20 мм; h = 12 мм; t1 = 7,5 мм; l = 100 мм; М2 = 1260 · 103 Н·мм.

[усм] = = 97 МПа < [усм],

материал полумуфт МУВП - чугун СЧ20.

2.9 Уточненный расчет ведомого вала

Материал вала - сталь 45 нормализованная, ув = 570 МПа. Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

у-1 ? 0,43 · ув,(77)

у-1 = 0,43 · 570 = 246 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

ф-1 ? 0,58 · у-1,(78)

ф-1 = 0,58 · 246 = 143 МПа.

Сечение А - А.

Коэффициент запаса прочности по формуле [3, с.100]:

,(79)

где амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:

.(80)

Диаметр вала в этом сечении 75 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. kу=1,59 и kф = 1,49 [3, с.98]; масштабные факторы еу = 0,775 и еф = 0,67; коэффициенты шу = 0,15 и шф = 0,1; М2 = 1260 · 103 Н·м.

.(81)

При d = 75 мм; b = 20 мм; t1 = 7,5 мм

= 78,6 · 103 мм3.

= 8 МПа,

s = sф = = 7,8.

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

М' = Rx3 · l2 = 4554 · 78,5 = 357,49 · 103 Н·м.

Изгибающий момент в вертикальной плоскости:

M" = Ry3 · l2 + Fa · = 902 · 78,5 + 2786 · 138,039 = 445 · 103 Н·мм.

Суммарный изгибающий момент в сечении А - А:

МА-А = ? 333 · 103 Н·мм.

Момент сопротивления изгибу [3, с.100]:

,(82)

= 41,6 · 103 мм3.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

,(83)

? 8 МПа,

среднее напряжение уm = 0.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

,(84)

= 14.

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А - А

,(85)

? 6,8

получился близким к коэффициенту запаса sф = 7,8. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными, и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Надо сказать и о том, что фактическое расхождение будет еще меньше, так как посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значение изгибающего момента и нормальных напряжений.

Такой большой коэффициент запаса прочности (12,1 или 8,9) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании.

3.ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА

В целях поддержания ленточного конвейера пригодном для эксплуатации состоянии и предупреждения преждевременного износа и поломок необходимо осуществлять качественное обслуживания, уход и своевременный ремонт оборудования.

Контроль за соблюдением правил обслуживания, и проведение ремонта возложены на ремонтные службы завода. Обеспечение правильной эксплуатации оборудования является также важнейшей обязанностью всего цехового персонала и в первую очередь производственных мастеров.

Эффективное использование оборудования возможно лишь при правильном его эксплуатации и бережном отношении к нему со стороны обслуживающего персонала.

Обслуживающий персонал обязан знать и строго соблюдать правила технической эксплуатации (ПТЭ) и инструкции по техническому обслуживанию, уходу за оборудованием. Знания соблюдение указанных правил и инструкции должны систематически проверяться.

Техническое обслуживание включает в себя:

- ежесменное техническое обслуживание

- ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния.

- периодические технические осмотры, выполняемые после отработки оборудования определенного числа часов.[8]

3.1 Структура ремонтно-механической службы цеха

Цеховые ремонтные службы входят в состав производственных цехов и предназначаются для ремонтных операций по всем видам оборудования, установленного в цехе.[9] 

Рисунок 12 - Схема организационной структуры ремонтной службы цеха.

3.2 Годовой график планово-предупредительных ремонтов

Таблица 3 - Виды ремонтов.

Ленточный конвейер работает 21ч в сутки, 25,6 дня в месяц, используется по времени =87,5%.

Периодичность между ремонтами в месяцах состоит:

ТО =

Т =

К=

Таблица 4 - Годовой график планово-предупредительных ремонтов на 2010 год.

3.3 Межремонтное обслуживание, виды ремонтов и их содержание

Межремонтное обслуживание - это вид обслуживания (осмотр и текущий ремонт) включает наблюдение за выполнением правил эксплуатации оборудования, указанных в технических руководствах заводов - изготовителей, особенно механизмов управления, ограждений и смазочных устройств, а также своевременное устранение мелких неисправностей и регулирование механизмов.

Межремонтное обслуживание выполняют во время перерывов в работе оборудования, не нарушая процесса производства.

Межремонтное обслуживание выполняют рабочие, обслуживающие станки или оборудования, и дежурный персонал ремонтной службы цеха (слесари, электрики, смазчики и др.).

Межремонтное обслуживание оборудования проводят ежесуточно либо реже в зависимости от назначения оборудования. При работе оборудования в две смены осмотр и текущий ремонт осуществляют в не рабочую смену, а при работе оборудования в три смены межремонтное обслуживание выполняют на стыке двух смен.

Межремонтное обслуживание оборудования проводят наладчики и операторы, в случае необходимости привлекают слесарей цеховой ремонтной службы.

В период между ремонтами всё оборудование, работающее в условиях загрязненности, промывают. В эти же периоды меняют масло или пополняют его в оборудовании с централизованной и картерной системой смазки. Работу осуществляют по специальному графику.

Между плановыми ремонтами периодически проверяют герметическую точность деталей, а также проводят профилактическую проверку прецизионного оборудования по особому плану - графику.

Плановый осмотр оборудования проводят с целью проверки его состояния, устранения мелких неисправностей и выявления объема подготовительных работ, выполняемых при очередном плановом ремонте.

Ежесменное техническое обслуживание состоит в тщательном и своевременном обслуживании и выполняется эксплуатационным и дежурным персоналом. При этом устанавливается время и продолжительность обслуживания, распределение обязанностей между эксплуатационным и дежурным персоналом. Время ежесменного технического обслуживания может быть выбрано или во время смены, или между сменами. Ежесменное техническое обслуживание регламентируется инструкцией и включает наличие смазки в узлах сопряжения, проверяют действие рукояток управления, осмотр наружных частей машины, контроль-проверка легкодоступного изнашивающихся деталей. Обнаруженные мелкие дефекты устраняются немедленно.

Ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния выполняется цеховыми и участковыми механиками и сменными мастерами. Отклонения в работе оборудования фиксируется в журнале, и устраняются.

Технические осмотры проводятся для проверки технического состояния оборудования, выявление и устранение неисправностей, а также определение объёма предстоящего планового ремонта. Результаты осмотра заносятся в агрегатный журнал. Технический осмотр выполняется ремонтным персоналом с участием эксплуатационного персонала по графику ремонтные смены, а также в период технологических простоев.

В состав технических осмотров входят:

- вскрытие люков, крышек.

- осмотр, проверка состояния узлов.

- выполнение мелких ремонтных работ.

- выявление объема работ для ближайшего планового ремонта.

- регулировка основных узлов.

- проверка правильности переключений и исполнения команд, подающих от пульта управления.

- проверка исправности ограничителей и упоров.

Проведение ремонта планируют в соответствии с ремонтными нормативами на каждую единицу оборудования. При этом принимают во внимание данные журнала учета работы оборудования, установленный межремонтный период, отработанные часы или смены за межремонтный период. В годовой план включают осмотровый, малый, средний и капитальные ремонты оборудования.

Для проведения межремонтного обслуживания и основных ремонтов необходим резерв запасных деталей. Запасные детали хранятся в кладовой, их запас постоянно возобновляется. Для снижения простоев оборудования к началу ремонта необходимо иметь большую часть запасных частей для замены изношенных. В зависимости от назначения запасные детали хранятся в готовом виде, в предварительно обработанном или в виде заготовок.

Плановый ремонт - это ремонт, предусмотренный национальной системой технического обслуживания и ремонта оборудования и выполняемый через установленное нормами количество часов, отработанных оборудованием, или при достижении установленного нормами технического состояния.

Неплановый ремонт - это ремонт, предусмотренный рациональной системой технического обслуживания и ремонта оборудования, но осуществляемый в неплановом порядке, по потребности.

Повреждения и износ деталей механической части оборудования могут быть разбиты на две группы, вызывающие необходимость в ремонтах, принципиально отличающихся по характеру входящих в них работ:

- износ и повреждения деталей внутри сборочных единиц, не вызывающие нарушения правильности взаимодействия сборочных единиц, хотя в ряде случаев приводящие к потере точности оборудования из-за возникновения вибраций при взаимодействии износившихся деталей;

- износ рабочих поверхностей базовых деталей сборочных единиц, приводящий к нарушениям первоначальных траекторий их взаимного перемещения и непосредственно вызывающий потерю точности или производительности оборудования.

Текущий ремонт - это плановый ремонт, выполняемый с целью гарантированного обеспечения работоспособности оборудования в течение установленного нормативами количества часов работы до следующего ремонта и состоящий в замене или восстановлении отдельных сборочных единиц и выполнении связанных с этим разборочных, сборочных и регулировочных работ.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5