Ирина Эланс
Розробка технологічного процесу та розрахунок технологічних операцій виготовлення ключової деталі складальної одиниці машини
Зміст
Анотація......................
Вступ ..............................
1. Порівняльний аналіз технічних
рішень поставленої задачі........................
2. Розрахункова частина.......................
2.1. Визначення погонних навантажень...................
2.2. Визначення опору руху і натягів
ланцюгів......................
2.3. Визначення потужності двигуна.......................
2.4. Визначення продуктивності................
2.5. Розрахунок приводного валу..........................
2.6. Розрахунок підшипників...................
2.7. Розрахунок шпонкового з`єднання.....................
2.8. Розрахунок натяжного пристрою......................
3. Монтаж та ремонт машини........................
4. Розробка технологічного процесу
та розрахунок технологічних операцій
виготовлення ключової деталі складальної
одиниці машини........................
5. Охорона праці.........................
5.1. Техніка безпеки при роботі
з машиной.......................
5.2. Заходи з охорони навколишнього
середовища....................
6. Висновоки.....................
7. Список використаної літератури....................
8. Додатки.......................
Анотація
В даному дипломному проекті об’єктом для розробки є модернізація
цеху туалету туш.
Було розроблено сам
пристрій (елеватор), а також проводились
відповідні розрахунки
Ключові слова: туалету туш, елеватор, просторова схема, круглоланковий ланцюг.
Розрахунково – пояснювальна записка складається із 92 сторінок.
Головна частина записки складається з таких розділів:
Стан питання, літературний огляд джерел інформації.
Техніко-економічне обґрунтування проекту.
Опис пропозиції. Принцип роботи і конструкція.
Розрахункова частина.
Технологічні основи машинобудування.
Монтаж, ремонт та експлуатація ремонт обладнання.
Охорона праці.
Графічна частина містить 5 аркушів з кресленнями формату А1.
Вступ
На підприємствах м'ясної промисловості здійснюють забій сільськогосподарських тварин і птиці і виробляють з продуктів забою харчову, кормову, медичну і технічну продукцію. Сировина, що використовується в промисловості, складно за будовою та складом, значно різниться по масі, розмірами та властивостями (хімічним і фітному ) як окремих відрубів, так і різних тканин. Ця сировина біологічного походження, і воно лабильно до багатьох зовнішніх факторів: температурі середовища, дії кисню повітря, мікробиальіому забрудненню та ін. Крім того, слід враховувати, що після забою - перекладу матерії з живої форми в неживу - у ній відбуваються складні біохімічні перетворення ( автолиз ), які протікають у період первинної обробки.
З урахуванням високої вартості забійних тварин основними вимогами, що пред'являються до технологій і технічного оснащення підприємств м'ясної промисловості, є комплексність і безвідходність. Крім того, як і на всіх підприємствах харчової промисловості, обов'язково виконання санітарно - ветеринарних приписів і норм.
Сучасні підприємства м'ясної промисловості високо механізовані і автоматизовані. Однак складність будови і неоднорідність розмірів тварин (і туш) змушують на багатьох операціях зберігати ручкою працю з використанням простого або механізованого інструменту. Заміна ручної праці можлива лише шляхом використання машин - роботів, здатних адаптуватися до мінливих ситуації в зоні обробки.
Все обладнання м'ясопереробних підприємств ділиться на підйомно-транспортне, технологічне та контрольне.
Підйомно-транспортне обладнання призначене для створення матеріальних
потоків в цехах і подачі матеріалів в зону їх обробки. Воно включає різноманітні підйомні і транспортні машини періодичної і безперервної дії. Ці машини можуть функціонувати окремо або входити до складу технологічного обладнання, створюючи агрегатовані пристрої. За допомогою підвісних ланцюгових конвеєрів вони утворюють технологічні лінії забою і переробки туш сільськогосподарських тварин і птиці.
Розділ 1. Порівняльний аналіз технічних рішень поставленої задачі
Елеватори для підйому свинних туш
Елеватори призначені для підйому свинячих туш зі столу річний дочистки на смуговий підвісний шлях.
Елеватор роликовий ЕР-1,85.
Елеватор (рис. 2-34 ) складається з ферми, робочої ланцюга з провідними упорами, приводний і натяжна станцій. До ферми кріплять Смугова шлях, по якому пересувається ролик, а також електродвигун з редуктором і спрямовуючу зірочку.
На тихохідний вал
редуктора насаджена зірочка, що
приводить в рух ланцюг
Ролик з підвішеною за ноги тушею встановлюють на рейку в нижній частині елеватора, де передбачений виріз в направляючої шині. Ролик захоплюється одним з провідних упорів, закріплених на робочій ланцюга, і після підйому скочується на смуговий шлях.
Роликовий елеватор випускають у правому виконанні.
Технічна характеристика елеватора ЕР- 1, 85
Продуктивність, голів на годину до 925
Висота підйому туш. мм 1850
Швидкість ланцюга, м/с 0,32
Відстань між провідними упорами, мм 1219,2
електродвигун
тип АТ 2-21-4
потужність, В 1100
частота обертання вала, хв-1 1410
редуктор
тип РЧП120 - 1 - 1
передавальне число 39
Габарити розміри, мм
довжина 4165
ширина 387
висота 2400
Маса з електродвигуном, кг 380
Ланцюговий елеватор фірми « Цекоп » (Польща).
Елеватор цього типу являє собою каркас звареної конструкції, до якого закріплений рейковий шлях. На ланках пластинчастої ланцюга є упори. У нижній частині каркаса змонтована натяжна станція.
1.Привідна зірочка 2.Ланцюг 3.Упори 4.Натяжна станція 5.Каркас 6.Шлях
7.Редуктор 8.Клиннопасова передача 9.Електродвигун 10.Каркас для кріплення приводу
Привід елеватора розміщений у верхній частині каркаса і складається з приводної зірочки, редуктора, клинопасової передачі та електродвигуна. Рейковий шлях має поздовжній паз, в який заходить упор, закріплений жорстко на ланцюгу. Упор служить для просування гака пута з підвішеним до неї за задню йогу тваринам.
У нижній частині рами на бічних аркушах встановлена натяжна станція гвинтового типу. У середній частині рами на осі закріплений пороти блок для направлення ходу ланцюга.
Ланцюг елеватора - роликовий з кроком 40 мм. До ланок ланцюга закріплені захвати через 920 мм. Знизу до захоплення прикріплено коліщатко, яке веде захоплення по підвісному шляху. Захоплення, пересуваючись по паралельному підвісному шляху, штовхає ролик, заздалегідь встановлений на рейку, з підвішеною до нього тушею.
Технічна характеристика ланцюгового елеватора фірми " Цекоп "
Продуктивності голів на годину 438
Швидкість підйому, м / хв 7
Крок, мм
ланцюга 160
упорів 960
електродвигун
потужність, Вт 1700
частота обертання вала, хв-1 1750
Габаритні розміри, мм
довжина 4114
висота 4265
ширина 1410
Маса елеватора, кг 670
Ланцюговий елеватор ЦЕ- 2М.
Елеватори цього виду випускаються трьох типів залежно від висоти підйому, а також в правом ( I -П, II -П, III -П ) або лівому (I -Л, II -Л, III -Л ) виконаннях.
Елеватор являє собою каркас звареної конструкції, до якого кріпиться рейковий шлях. Над рейковим шляхом рухається пластинчастий ланцюг, на ланках якій закріплені упори. Каркас спирається на башмак, в якому розташована гвинтова натяжна станція. Елеватор приводиться від електродвигуна через сполучну муфту і черв'ячний редуктор.
1.Упор 2.Ланцюг 3.Каркас 4Трубчастий рельс 5.Електродвигун 6.З'єднувальна муфта 7.Редектор Рельс 9.Натягуюча станція 10.Башмак
Крюк потаного ланцюга, одягненого на задню ногу тварини, накладається на рейку, упором ланцюга проштовхується вгору і зісковзує на трубчастий підвісний шлях.
Технічна характеристика ланцюгового елеватора ЦЕ- 2М
Продуктивність, голів на годину до 400
Швидкість ланцюга, м / с 0,32
Відстань між провідними упорами, мм 832.2
Хід натяжна зірочки, мм 150 Висота підйому, мм
тип 1 -П 3900
тип 2 -П 3575
тип 3 -П 3245
Редуктор черв'ячний РЧП - ШМ- 1
Передавальне число 39
електродвигун
тип АТ 221-4
потужність, Вт 1100
частота обертання вала, хв-1 1410
Габаритні розміри, мм
довжина 3600
ширина 410
висота 4370
Маса з електродвигуном, кг 336
Элеватор роликовый Г6-ФЭР для подъема свиных туш
Призначений для підйому свинячих туш зі столу ручної доробки на смуговий шлях, а також з естакади на смуговий шлях в холодильник. Виготовляється правий і лівий.
Принцип роботи.
Робочий встановлює тролів на рейку в нижній його частині. Потім тролів з вантажем захоплюється провідним упором і переміщається уздовж рейки до верхньої точки. Після цього тролів з вантажем скочується по верхньому похилому ділянці рейки і потрапляє на конвеєрний шлях.
Продуктивність технічна, туш / хв. 19
Швидкість ланцюга, м / с 0,36
Кількість провідних упорів 7
Тип робочої ланцюга ГОСТ 191-82 680-5-40
Вантажопідйомність, не більше при навантаженні, кг:
- зосередженої 300
- розосередженої 450
Висота підйому, мм 1850
Кут підйому 350
Мотор- редуктор:
потужність, кВт 2,2
число оборотів тихохідного вала, с- 1 0,6
Габаритні розміри, мм:
довжина 3850
ширина 780
висота 2560
Маса, кг 476
2.Розрахункова частина
Вихідні дані:
Вантаж - свині туші .
Маса вантажу кг.
Швидкість ланцюга м/с
Геометричні параметри: м;
Висота підйому м;
Кут нахилу рад .
Вибираємо рекомендовані значення:
Визначення погонних навантажень
Число піднятих туш за один оборот ланцюга .
Лінійна вага вантажу
Н/м;
Лінійна вага ланцюга
Н/м
Визначення опору руху і натягів ланцюгів
- коеффіцінт, який враховує втрати при обході зірочки.
Мінімальний початковий натяг ланцюга приймаємо Н.
Н;
Н;
Н;
Н;
Колове зусилля Н.
Тягове зусилля
;
Н.
Визначення потужності двигуна
Потужність на приводному валу ,
де - тягове зусилля на приводному барабані;
- швидкість руху стрічки;
- коефіцієнт корисної дії привода конвеєра.
Вт.
Обираємо двигун трьохфазний асинхронний з коротко замкнутим ротором.
Кінематична схема приводу
Визначаємо кількість обертів зірочки
об/хв;
c - 1.
Необхідний крутний момент на валу приводного барабана:
Нм
Конструктивно в якості приводу обираємо мотор - редуктор
МОТОР - РЕДУКТОР МЧ - 200М:
Номінальна частота обертання вихідного валу, об/хв;
Номінальний крутний момент на вихідному валу 3500 Нм;
Маса 41 кг.
Визначення продуктивності
Відстань між осями зірочок
м;
Довжина ланцюга
м;
Фактична швидкість ланцюга
м/с.
Число піднятих туш за один оборот ланцюга .
Час одного обороту ланцюга
с.
Продуктивність
туш/год.
Розрахунок приводного валу
Зусилля діючі на приводний вал з боку барабана
Н;
Н;
Зусилля діючі на приводний вал з боку ланцюгової передачі
Розміри вала
мм; мм; мм; мм;
Визначимо реакції опор
Горизонтальна площина:
Н;
Н;
Вертикальна площина
Н;
Н;
Згинальний момент
Нм. .
Нм. .
Сумарний момент
Нм.
Крутний момент Нм.
Для побудови епюри еквівалентного моменту користуємось формулою:
де α коефіцієнт, що враховує відмінність в характеристиках циклів напруження згину та кручення. Приймаємо .
Нм.
В небезпечних перерізах визначаємо розрахунковий діаметр ,
матеріал вала - сталь 45 , МПа.
мм.
Для валу приймаємо
діаметр вала під підшипниками мм; діаметр вала мм
Розрахунок підшипників.
Підбір підшипників для приводного валу.
Розрахунок ведемо за динамічною вантажопідйомністю
;
де .
де Н.
- осьова сила , яка діє на підшипник.
,
,
- коефіцієнт обертання кільця, якщо внутрішнє кільце обертається по відношенню до навантаження,
- коефіцієнт безпеки,
- температурний коефіцієнт,
- показник ступеня, для кулькових підшипників,
- довговічність підшипника,
млн. циклів.
Н.
кН
Залишаємо попередньо вибраний підшипник легкої серії 1211 , для якого
кН.
Розрахунок шпонкового з`єднання.
Матеріал шпонок сталь 45 нормалізована. Всі шпонки перевіряються на зминання з умови міцності по формулі:
.
Напруга зминання, що допускається, для сталевої маточини МПа.
Напруга зрізу, що допускається, для шпонки МПа.
мм, крутний момент на валу Нм.
Розміри шпонки: мм; мм; мм;
фаска х 45°;
Глибина паза в валу мм; у маточині мм;
Напруга зминання
МПа,
що менш 120 МПа.
Напруга зрізу
МПа,
що менш 60 МПа
Розрахунок натяжного пристрою.
Хід натяжного пристрою обирають в залежності від довжини і конфігурації траси конвеєра і
типу тягового елементу. > мм.
Зусилля натягу, необхідне для переміщення рухомого поворотного пристрою з тяговим елементом:
Н.
Проектний розрахунок натяжного гвинта. Для виготовлення передачі виберемо такі матеріали: гвинт - із сталі 45, нормалізованої, для якої МПа, а МПа; гайка із сірого чавуну СЧ 20. Допустимий тиск у контакті витків сталевого нормалізованого гвинта і чавунної гайки МПа.
У зв'язку з однобічним осьовим навантаженням гвинта вибираємо для передачі гвинт - гайка упорну різьбу.
При і (для упорної різьби) середній діаметр різьби гвинта
мм.
Виберемо упорну різьбу з параметрами:
крок різьби мм;
номінальний діаметр мм;
внутрішній діаметр мм;
середній діаметр мм.
Висота гайки мм;
Беремо мм.
Число витків у гайці .
Кут підйому витків різьбила її середнім діаметром
Зведений кут тертя у різьбі при коефіцієнті тертя для змащених деталей та при
.
Умова самогальмування різьбової пари виконується, оскільки
3. Монтаж та ремонт машини
Особливості монтажу полягають в наступному. Опору та ведучу станцію міно закріплюють; ведуча та натяжна зірочки повинні знаходитись в одній площині. Смуги рейок підйомника зачищають, та позбавляють від задирок. Направляючі для підшипників натяжної станції повинні бути паралельними та оброблені начисто. Нижню частину закривають відкидним кожухом. Ланцюг повинен бути натягнутим і при русі не повинен зачіплюватись за рейок, чи запобіжну смугу. Скочування гачка з рейки підйомника на похилу ділянку шляху має відбуватись плавно, без заїдань і ривків.
Похила ділянка повинна бути якісно закріплена і не мати гострих граней і кутів. При пробному запуску підйомника та підйомі вантажів, електродвигун повинен працювати без перевантаження. При повному завантаженні прогин рейок не повинен перевищувати 1:300 довжини рейок.
Ремонт елеватора
Категорія складності ремонту, норми часу на ремонтні роботи
Назва обладнання |
Марка, тип |
Категорія складності |
Норми часу на ремонтні роботи люд.год | ||
Ланцюговий елеватор |
2.6 |
К |
С |
Т | |
Структура і тривалість ремонтного і міжремонтного циклів
Назва обладнання |
Структура ремонтного циклу |
Періоди між відповідними видами ремонту | |||
Ланцюговий елеватор |
К-О-О-О-О-О-П-О-О-О-О-О-С-О-О- |
К |
С |
Т |
О |
24 |
12 |
6 |
1 | ||
Норми працемісткості ремонту і оглядів
Робота |
Огляд |
Види ремонту, люд. год. | ||
П |
С |
К | ||
Слюсарна |
0.6 |
3 |
12 |
23 |
Станочна |
0.9 |
3.6 |
8.5 | |
Проста |
0.5 |
1.8 |
3.5 | |
Загальний підсумок |
0.6 |
4.4 |
17.4 |
35 |
Норми міжремонтного
обслуговування в умовах
Обладнання |
Норми міжремонтного Н.О. обладнання на одного працівника в зміну |
1. Поточно – механізовані лінії, агрегати, обладнання з категорією складності ремонту R5 |
300 |
2. Обладнання з категорією складності R≤5 |
500 |
Визначення тривалості ремонтного циклу в роках
Трудомісткість ремонту машини
Трудомісткість ремонтного циклу
Кількість слюсарів:
Вимоги кількості робітників в середньому на рік:
Ф – ефективний фонд робочого часу на рік, Ф=2000
Кн– коефіцієнт виконування, Кн=0,9
Трк, Трс, Трп, Тро– норми трудоємності на одну ремонтну одиницю при капітальному ремонті
Трк =35; Трс =17,4; Трп =4,4; Тро =0,6
Rк, Rс, Rп, Rо, - сумарна кількість ремонтних одиниць на рік
Обладнання |
К.С. |
Види ремонтних операцій | |||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII | ||
ЦЕ-2М |
25 |
О |
С |
О |
О |
О |
О |
О |
П |
О |
О |
О |
О |
Тривалість ремонту обладнання при складанні місячних планів ремонту обладнання:
Тр– норма трудомісткості на ремонт однієї умовної одиниці ремонтної складності
R–категорія ремонтної складності даного агрегату
В –кількість ремонтних робітників, що працюють в одну зміну
Тс–тривалість зміни
С –змінність роботи на ремонті даної машини
Кн–коефіцієнт виконання норм часу
Витрати роботи:
Трудоємності слюсарних та станочних робіт при огляді:
5.Охорона праці