WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Двостоякові горизонтальні обертачі (кантувачі) - Реферат

Двостоякові горизонтальні обертачі (кантувачі) - Реферат

Рис. 10. Кантувач двостояковий типу КД

1 – приводна стійка; 2 – механізм обертання шпинделя;

3 – висувна піноль; 4 – неприводна пересувна стійка;

5 – фіксатор положення стійки.

Передній стояк має механізм обертання шпинделя 2, який складається з асинхронного електродвигуна, черв'ячного редуктора та зубчастої передачі.

Задній стояк залежно від довжини зварюваного виробу переміщається по рейковому шляху 6 і закріплюється в необхідному положенні фіксатором 5. Він обладнаний висувною піноллю 3. На шпинделі 2 та пінолі 3 установлюються пристосування для закріплення зварюваного виробу.

У табл. 1. наведені технічні дані розроблених типажних двостоякових кантувачів КД.

На рис. 11. зображений типовий представник модельного ряду двостоякових кантувачів вантажопідйомністю від 30 до 100 кН для обертання виробів навколо горизонтальної осі. Конструкція кантувачів однотипна і відрізняється лише потужністю приводу обертання, висотою центрів і довжиною рейкового шляху.

Кантувач складається з фундаментної рами 1, передньої нерухомої бабки 2, привода обертання шпинделя передньої бабки 3, задньої пересувної бабки 4, закріпленої на візку 5, і рейкового шляху 6.

Привод обертання шпинделя являє собою двоступіневий черв'ячний редуктор.

Шпиндель передньої бабки встановлений на підшипниках кочення і має конусний кінець для кріплення деталі або кріпильної оснастки. На ньому змонтований струмознімач.

Пересувний візок дозволяє встановлювати на кантувач вироби різної довжини. Візок оснащений механізмом рейкових фіксаторів гвинтового типу.

Рис. 11. Двостояковий кантувач вантажопідйомністю 30 кН.

Для кантування габаритних виробів застосовують кантувачі з підйомними центрами. В таких кантувачах закріплення виробу в центрах кантувача здійснюється на полу цеха, а потім центри піднімаються і виконуюється обертання виробу.

Загальний вигляд кантувача КДП з підйомними центрами представлено на рис. 12.

Рис. 12. Кантувач з підйомними центрами типу КДП.

Один із стояків виконаний пересувним і оснащений пристроєм висування затискного центру за допомогою штурвалу.

Розрахунок двостоякових кантувачів з поворотною рамою

Рис.13. Розрахункова схема двостоякового кантувача із поворотною рамою.

Конструктивно можливі два варіанти використання кантувача: а) ведуча шестерня знаходиться внизу; б) ведуча шестерня знаходиться збоку (на одній горизонталі із зубчастим колесом).

Визначення силових факторів

Крутний момент, що передається на привод кантувача:

де - вантажний момент;

- вертикальні сили у підшипниках;

- коефіцієнт тертя у підшипниках.

Вертикальні сили у підшипниках:

; ;

Сумарні радіальні (повні) зусилля у підшипнику

- при нижньому розташуванні ведучої шестірні:

де: - окружна сила на зубчастому вінці;

R – радіус початкової окружності колеса.

- при боковому розташуванні ведучої шестірні:

Згинальний момент, що діє на цапфу у перерізі А :

Еквівалентний ( приведений) момент, що діє у перерізі А :

По розрахованим силам і моментам виконуються подальші розрахунки всіх елементів кантувача: поворотної рами, опорних цапф, підшипників и т. ін.

Діаметр шпинделя

Потужність привода

де - частота обертання, ;

- загальний К.К.Д. привода;

При розрахунку потужності привода необхідно базуватись на маршовій швидкості обертання, яка знаходиться у межах від 16 до 20 м/с.

Розрахунок двостоякових центрових обертачів (кантувачів).

Для обертання виробу в процесі зварювання його закріплюють у кріпильних пристроях передньої і задньої бабок кантувача. Якщо таке кріплення виробу буде жорстким, то розрахункову схему необхідно розглядати як чотирьохопорну, статично невизначену, а виріб – як балку, закріплену по кінцях.

При цьому на кріпильних планшайбах і шпинделях крім реактивних опорних зусиль у місцях закріплення виникнуть і реактивні згинальні моменти, величина яких може бути досить значною, що може викликати поломку кантувача при неточному монтажі.

Тому для двостоякових кантувачів рекомендується використовувати шарнірне (самоустановлювальне) кріплення виробу.

Один з варіантів конструкції шарнірного сполучення планшайби зі шпинделем показаний на рис. 14.

Рис. 14. Шарнірна кріпильна планшайба передньої бабки кантувача.

Планшайба 1 приводиться в обертання повідцем 2, закріпленому на зубчастому колесі 4. Кріплення планшайби на валу 5 виконано за допомогою шарніра 3. При необхідності шарнір можна застопорити.

Шарнірне кріплення пристроїв зі шпинделями передньої і задньої бабок дозволяє розглядати закріплений в них виріб як балку, вільно обперту по кінцях, а реакції опор, що сприймають вагу виробу, прикладеними до центрів шарнірів.

Розрахункова схема двостоякового кантувача представлена на рис. 15.

Наявність самоустановлювальних (шарнірних) опор у передній і задній планшайбі (рис. 15.) дозволяє при проведенні розрахунків відійти від схеми статично невизначеної балки на чотирьох опорах.

Рис. 15. Розрахункова схема двостоякового кантувача із шарнірними кріпильними пристроями.

Таке конструктивне рішення дає можливість розглядати передню і задню бабки окремо. При цьому зусилля G1 і G2 визначається з простої схеми (рис. 16.).

Рис. 16. Визначення реакцій опор балки вагою G, вільно обпертої кінцями в шарнірах передньої і задньої бабок кантувача.

  1. Визначення силових факторів.

Найбільший крутний момент, що сприймає привод обертача

Ge – вантажний момент, викликаний відхиленням центру тяжіння виробу від вісі обертання.

Момент тертя в опорах

А, В, D, C - повні зусилля у підшипниках;

dA, dB, dC, dD- діаметри валів (шпинделів);

fA, fb, fc, fd – коефіцієнти тертя.

Сили діючі на хвостовики шпинделів (G1, G2) визначаються як реакції опор балки вагою G вільно обпертої на шарніри передньої і задньої бабок

;

Вертикальні сили в підшипниках передньої бабки

Вертикальні сили в підшипниках задньої бабки

Горизонтальні сили в підшипниках передньої бабки

; ;

; R – радіус зубчастого колеса.

Сумарні зусилля в підшипниках передньої бабки

; .

Виникаюча при закріпленні виробу аксіальна сила, що викликана дією пінолі задньої бабки при розрахунках не враховується.

Згинальний момент у небезпечному перерізі шпинделя передньої бабки.

М1 = G1a1 – вантажний момент;

М2 = Qk – згинальний момент від дії окружного зусилля на зубчастому колесі.

Згинальний момент у небезпечному перерізі С шпинделя задньої бабки.

Тоді розрахункові еквівалентні моменти для шпинделя передньої і задньої бабок будуть визначатися наступними формулами.

;

.

Розрахункові діаметри шпинделів

; .

Потужність електродвигуна

[ кВт]

Мкр – крутний момент, , n - частота обертання [ об/хв]

η0 – загальний К.К.Д. привода

;

η3 = 0,95 – К.К.Д. зубчастого редуктора,

ηч = 0.6 – К.К.Д. черв'ячного редуктора.

Приймаючи до уваги, що на початковому етапі розрахунку величина сили Q невідома, розрахунок виконується методом послідовних наближень.

Особливості визначення силових факторів у випадку розміщення ведучої шестірні збоку на одній горизонтальній вісі із колесом.

Якщо ведуча шестірня, що зчеплена із зубчастим колесом шпинделя, розташована на одній горизонтальній осі з колесом, як показано на рис. 17., то значення розрахункових зусиль і згинальних моментів, що діють на шпиндель передньої бабки, можуть істотно змінитися.

При такому монтажі окружна сила Q буде спрямована вертикально, а викликані нею реактивні сили і моменти складаються з вантажними алгебраїчно, а не геометрично.

Рис. 17. Схема дій зусиль при розташуванні ведучої шестерні

збоку від колеса.

Навантаження на підшипники:

Згинальний момент у небезпечному перерізі шпинделя передньої бабки

Згинальний момент у небезпечному перерізі С шпинделя задньої бабки визначається вираженням

Розрахунковий еквівалентний момент Mэ1 у перетині А розраховується по формулі:

=

У перетині С шпинделя задньої бабки еквівалентний момент не міняється і визначається по формулі:

Loading...

 
 

Цікаве