
- •Методичні вказівки до вивчення дисципліни і контрольні завдання для самостійної роботи
- •6.050601 “Теплоенергетика” та 6.050604 “Енергомашинобудування”.
- •Київ нухт 2012
- •Загальні положення.
- •Розділ 1. Основні поняття та визначення
- •Розділ 2. Аналіз структури і кінематики механізмів, їх силовий розрахунок, визначення потужності двигуна приводу.
- •Учбово-методичні матеріали по дисципліні
- •Список основної літератури
- •Список додаткової літератури
- •Вказівки до виконання контрольної роботи.
- •Задачі до контрольної роботи
- •4. Відкрита конічна прямозуба передача; 5. Вал мішалки;
- •Пояснення до виконання окремих задач контрольної роботи
- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет харчових технологій
- •Виконав студент групи _________________ _____________________
Задачі до контрольної роботи
Задача №1.
Зробити структурний та кінематичний аналіз важільних механізмів згідно рисунків (1 – 10). Дані взяти з таблиць (1 –10).
Рис.1
Кривошипно-повзунний механізм живильного
насосу
Таблиця 1.
-
Варіант
Параметр
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
lОА, мм
80
120
150
180
200
240
170
100
110
130
lАВ, мм
400
600
700
500
760
800
640
380
450
570
е, мм
10
5
0
20
30
15
12
16
24
8
1, 1/с
100
80
60
40
50
30
90
70
766
58
Рис. 2. Кривошипно-шатунний механізм приводу сита.
Таблиця 2.
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
lND, м |
0,6 |
0,7 |
0,75 |
0,54 |
0,64 |
0,58 |
0,72 |
0,6 |
0,8 |
0,78 |
lDB, м |
0,8 |
0,9 |
1 |
1,2 |
1,8 |
1,6 |
1,4 |
1,3 |
2,0 |
1,5 |
lAB, м |
0,45 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,65 |
1,0 |
0,76 |
lOA, м |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,45 |
0,28 |
1, 1/с |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
30 |
28 |
Примітки: 1.Вважати, що lND = lCB.
2. При структурному дослідженні враховувати, що в т.В знаходяться дві кінематичні
пари.
Рис.3 Кривошипно-повзунний механізм приводу засувки на трубопроводі.
Таблиця 3.
-
Варіант
Параметр
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
lOA, мм
80
90
100
120
75
85
95
105
110
115
lAB, мм
160
180
200
240
150
170
190
210
220
230
е, мм
3
4
5
6
7
8
0
9
10
2
1, 1/с
10
20
30
15
35
25
15
26
18
14
Рис.4 Механізм об’ємного дозування (Хо=0, У0=0).
Таблиця 4.
Варіант
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1, 1/с |
16 |
14 |
18 |
30 |
20 |
15 |
10 |
23 |
19 |
12 |
lOA ,м |
0.1 |
0.09 |
0.09 |
0.09 |
0.08 |
0.1 |
0.07 |
0.1 |
0.11 |
0.08 |
lAВ ,м |
0.32 |
0.38 |
0.29 |
0.4 |
0.26 |
0.45 |
0.23 |
0.43 |
0.36 |
0.36 |
lВС, м |
0.3 |
0.26 |
0.27 |
0.28 |
0.24 |
0.3 |
0.21 |
0.29 |
0.33 |
0.25 |
lCD, м |
0.42 |
0.37 |
0.38 |
0.39 |
0.34 |
0.44 |
0.3 |
0.42 |
0.47 |
0.35 |
lDM,м |
0.11 |
0.09 |
0.1 |
0.1 |
0.09 |
0.11 |
0.08 |
0.1 |
0.12 |
0.09 |
XC, м |
0.16 |
0.13 |
0.14 |
0.14 |
0.13 |
0.15 |
0.11 |
0.15 |
0.17 |
0.12 |
YC,м |
0.29 |
0.37 |
0.26 |
0.39 |
0.23 |
0.44 |
0.2 |
0.42 |
0.32 |
0.35 |
XM,м |
0.25 |
0.22 |
0.23 |
0.23 |
0.2 |
0.26 |
0.18 |
0.24 |
0.28 |
0.21 |
Схема 5. Важільний механізм для різання рулонів теплоізоляції
Таблиця 5.
Варіант
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
5 |
0,5 |
1,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
lOA , м |
0,5 |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
lAB , м |
1,1 |
0,11 |
0,22 |
0,33 |
0,44 |
0,55 |
0,66 |
0,77 |
0,88 |
0,99 |
LBD , м |
0,2 |
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
LDC , м |
1,6 |
0,16 |
0,32 |
0,48 |
0,64 |
0,8 |
0,96 |
1,12 |
1,28 |
1,44 |
LCM , м |
2,8 |
0,28 |
0,56 |
0,84 |
1,12 |
1,4 |
1,68 |
1,96 |
2,24 |
2,52 |
Y1, м |
1,5 |
0,15 |
0,3 |
0,45 |
0,6 |
0,75 |
0,9 |
1,05 |
1,2 |
1,35 |
X1, м |
1,2 |
0,12 |
0,24 |
0,36 |
0,48 |
0,6 |
0,72 |
0,84 |
0,96 |
1,08 |
Рис.6 Механізм повітродувної установки
Варіант
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
lOA=lOC мм. |
80 |
70 |
90 |
70 |
80 |
70 |
90 |
70 |
80 |
90 |
lAB=lCD мм. |
320 |
300 |
360 |
280 |
330 |
290 |
360 |
310 |
340 |
380 |
, 1/с |
230 |
190 |
219 |
188 |
209 |
219 |
188 |
209 |
190 |
230 |
Рис.7 Механізм оріентації та подавання заготовок (Хо=0, У0=0).
Таблиця 7.
Варіант
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
, 1/с |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
2 |
5 |
7 |
9 |
11 |
lOA , м |
0.2 |
0.28 |
0.36 |
0.32 |
0.22 |
0.3 |
0.34 |
0.26 |
0.38 |
0.24 |
lAB , м |
0.85 |
1.19 |
1.53 |
1.36 |
0.935 |
1.275 |
1.445 |
1.105 |
1.615 |
1.02 |
lBD, м |
0.47 |
0.658 |
0.846 |
0.752 |
0.517 |
0.705 |
0.799 |
0.611 |
0.893 |
0.564 |
lDE, м |
0.8 |
1.12 |
1.44 |
1.28 |
0.88 |
1.2 |
1.36 |
1.04 |
1.52 |
0.96 |
lET, м |
0.2 |
0.28 |
0.36 |
0.32 |
0.22 |
0.3 |
0.34 |
0.26 |
0.38 |
0.24 |
lEK, м |
0.3 |
0.42 |
0.54 |
0.48 |
0.33 |
0.45 |
0.51 |
0.39 |
0.57 |
0.36 |
lCK, м |
0.3 |
0.42 |
0.54 |
0.48 |
0.33 |
0.45 |
0.51 |
0.39 |
0.57 |
0.36 |
ХD, м |
-0.7 |
-0.98 |
-1.26 |
-1.12 |
-0.77 |
-1.05 |
-1.19 |
-0.91 |
-1.33 |
-0.84 |
YD, м |
-0.17 |
-0.238 |
-0.306 |
-0.272 |
-0.187 |
-0.255 |
-0.289 |
-0.221 |
-0.323 |
-0.204 |
XC, м |
-0.62 |
-0.868 |
-1.116 |
-0.992 |
-0.682 |
-0.93 |
-1.054 |
-0.806 |
-1.178 |
-0.744 |
YC, м |
-0.63 |
-0.882 |
-1.134 |
-1.008 |
-0.693 |
-0.945 |
-1.071 |
-0.819 |
-1.197 |
-0.756 |
Рис.8 Механізм холодильної установки
Варіант
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
lOA=lOC мм. |
80 |
70 |
60 |
65 |
75 |
80 |
70 |
65 |
60 |
75 |
lAB=lCD мм. |
280 |
270 |
250 |
240 |
270 |
270 |
280 |
260 |
240 |
280 |
, 1/с |
209 |
188 |
167 |
157 |
125 |
146 |
188 |
167 |
157 |
209 |
Схема 9. Механізм приводу коливального конвеєра (Хо=0, У0=0).
Таблиця 9
Данні
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
, 1/с |
50 |
60 |
100 |
45 |
62 |
34 |
26 |
37 |
65 |
53 |
lOA ,м |
0.09 |
0.1 |
0.11 |
0.12 |
0.14 |
0.1 |
0.12 |
0.14 |
0.12 |
0.1 |
lAВ ,м |
0.38 |
0.46 |
0.42 |
0.46 |
0.28 |
0.45 |
0.55 |
0.53 |
0.45 |
0.38 |
lВС ,м |
0.3 |
0.33 |
0.35 |
0.39 |
0.35 |
0.4 |
0.4 |
0.45 |
0.38 |
0.32 |
lBD ,м |
1.4 |
1.5 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.5 |
1.5 |
1.6 |
1.5 |
1.3 |
XC ,м |
0.3 |
0.34 |
0.32 |
0.33 |
0.32 |
0.35 |
0.41 |
0.4 |
0.35 |
0.29 |
YC ,м |
0.06 |
0.06 |
0.05 |
0.06 |
0.04 |
0.05 |
0.07 |
0.07 |
0.06 |
0.05 |
Рис.10 Механізм двоциліндрового компресора
Варіант
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
lOA=lOC мм. |
50 |
60 |
50 |
40 |
50 |
60 |
40 |
50 |
60 |
40 |
lAB=lCD мм. |
190 |
240 |
170 |
160 |
180 |
1230 |
150 |
200 |
220 |
170 |
, 1/с |
160 |
140 |
136 |
118 |
100 |
194 |
88 |
94 |
108 |
154 |
Задача № 2
Перевiрити мiцнiсть заклепки у повздовжнему швi, який з`єднуе листи цилiндричноi обечайкi корпуса теплообмiнного аппарата. Шов утворений за допомогою двох накладок ( рис .11.). Заклепки розмiщенi у шахматному порядку. Дані взяти з таблиці 11, згідно останьої цифрі заликової книжки.
Рис. 11 Схема заклепкового з’єднання
Таблиця 11
Варіант
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Дiаметр обе-чайки, D, м |
0,5 |
0,9 |
1,4 |
1,8 |
2,8 |
0,4 |
1,2 |
3,0 |
0,65 |
1,5 |
Товщина cтiнки обе-чайки, t, мм |
6 |
8 |
10 |
12 |
18 |
4 |
6 |
18 |
8 |
8 |
Тиск пару у апаратi g, мПа |
0,1 |
0,4 |
0,7 |
0,9 |
0,2
|
0,6 |
0,6 |
0,1 |
0,8 |
0,7 |
Допустиме напруження на срiз, мПа |
80 |
75 |
68 |
95 |
90 |
80 |
90 |
75 |
80 |
76 |
Допустиме напруження на з`мяття, мПа |
200 |
170 |
170 |
220 |
205 |
200 |
140 |
170 |
190 |
100 |
Задача №3
Перевірити
міцність зварних швів (рис.12), які
з’єднують диск зубчастого колеса з
маточиною, а також вибрати за ДТСУ і
перевірити шпонкове з’єднання. Потужність
Р, яку передає колесо, кутова швидкість
обертання
колеса
,
товщина шківів К задані в таблиці 12
згідно останьої цифрі заликової книжки.
Матеріал диска – Сталь 35, матеріал
маточини – Сталь10.
Рис. 12 Схема розтащування зварних швів
Таблиця 12
Варіант Параметри |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Р, кВт |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
К, мм |
4 |
4 |
4 |
6 |
6 |
6 |
8 |
8 |
8 |
8 |
Тип електрода |
Э34 |
Э42 |
Задача №4
Розрахувати болти, які скріплюють зубчасте колесо з барабаном лебідки (рис.13). Розрахунок зробити в двох варіантах:
а) болти поставлені з зазором;
б) болти поставлені без зазору.
Вантажопідйомність лебідки F і діаметри D1 і D2 задаються з таблиці 13їх брати згідно останьої цифрі заликової книжки. Матеріал барабану - чавун, матеріал колеса - Сталь35. Кількість болтів задати самостійно.
Рис.13.Схема закріплення зубчастого колеса до барабана лебідки
Таблиця 13
-
Варіант
Дані
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
F, кН
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
D1, мм
250
250
300
300
350
350
400
400
450
450
D2, мм
400
400
450
450
500
500
550
550
600
600
Задача № 5
Визначити параметри міцно-щільного фланцевого з’еднання двох трубопроводів, або наприклад, кришки теплообмінного апарата з його корпусом (рис.14). Основними елементами з’єднання е два фланця, затиснута між ними неметалева прокладка (гумова, паронітова, пластмасова та ім подібні), та група болтових з’еднань.
Тип і конструктивні характеристики фланцевого зеднання, а також умови його навантаження взяти з таблиці 14. Додаткові параметри прийняти самостійно згідно відповідним ДСТУ.
б)
а)
в)
Рис. 14. Типи фланців для зеднання трубопроводів: а). – фланець литой;
б).- фланець круглий приварний; с).- фланець вільнообертаючійся.
Таблиця 14
Варіант Дані |
0 |
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Внутрішній діаметр труби ,мм |
60 |
120 |
160 |
220 |
300 |
360 |
420 |
500 |
800 |
900 |
Кількість болтів, які використані в зеднвнні, шт |
4 |
4 |
8 |
8 |
12 |
12 |
16 |
16 |
20 |
20 |
Робочий тиск теплоносія , МПа |
2,8 |
2,4 |
2,0 |
1,8 |
1,6 |
1,4 |
1,2 |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
Тип фланця |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
A |
Товщина стінки труби. Мм |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
8 |
10,0 |
Задача № 6.
Згідно данних приведених у таблицях (15-24), для відповідних рисунків (15-24) , зробити кінематичний та силовий розрахунок приводу апарата, підібрати електродвигун (мото-редуктор), вибрати з каталогу стандартній редуктор.
Схема
1
Рис.15: 1. Двигун; 2. Плоскопасова відкрита передача; 3. Вал мішалки;
4. Підшипники; 5. Мішалка.
Таблиця 15
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, , Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
48 |
280 |
2 |
323 |
208 |
3 |
222 |
222 |
4 |
150 |
240 |
5 |
108 |
250 |
Схема
2
Рис. 16: 1. Двигун; 2. Клинопасова відкрита передача; 3. Вал мішалки ;
4. Підшипники; 5. Мішалка.
Таблиця 16.
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
37 |
368 |
2 |
57 |
350 |
3 |
120 |
302 |
4 |
45 |
258 |
5 |
85 |
318 |
Схема
3
Рис. 17: 1. Двигун; 2. Плоскопасова відкрита передача; 3. Черв`ячний редуктор;
4. Муфта; 5. Вал мішалки; 6. Підшипники; 7. Мішалка.
Таблиця 17
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
203 |
39 |
2 |
455 |
47 |
3 |
519 |
55 |
4 |
670 |
40 |
5 |
568 |
56 |
Схема
4
Рис. 18:: 1. Двигун; 2. Клинопасова відкрита передача; 3. Черв`ячний
редуктор; 4. Муфта; 5. Вал мішалки; 6. Підшипники; 7. Мішалка.
Таблиця 18
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
356 |
45 |
2 |
400 |
70 |
3 |
402 |
72 |
4 |
356 |
45 |
5 |
780 |
36 |
Схема
5
Рис. 19: 1. Двигун; 2. Муфта; 3. Черв`ячний редуктор; 4. Ланцюгова відкрита
передача; 5. Вал мішалки; 6. Підшипники; 7. Мішалка.
Таблиця 19
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
804 |
27 |
2 |
110 |
34 |
3 |
800 |
330 |
4 |
902 |
40 |
5 |
430 |
87 |
Схема
6
Рис. 20: 1. Двигун; 2. Муфта; 3. Черв`ячний редуктор; 4. Відкрита зубчаста
прямозуба передача; 5. Вал мішалки; 6. Підшипники; 7. Мішалка.
Таблиця 20
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
470 |
28 |
2 |
123 |
28 |
3 |
210 |
35 |
4 |
123 |
28 |
5 |
210 |
35 |
Схема
7
Рис. 21: 1 .Моторредуктор; 2. Відкрита зубчаста прямозуба передача; 3. Вал
мішалки; 4. Підшипники; 5. Мішалка.
Таблиця 21
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
250 |
112 |
2 |
206 |
180 |
3 |
490 |
140 |
4 |
407 |
90 |
5 |
350 |
43 |
Схема
8
Рис. 22: 1.Моторредуктор; 2. Відкрита конічна зубчаста прямозуба передача;
3. Вал мішалки; 4. Підшипники; 5. Мішалка.
Таблиця 22
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
115 |
178 |
2 |
250 |
110 |
3 |
495 |
144 |
4 |
444 |
118 |
5 |
115 |
178 |
Схема
9
Рис. 23: 1.Моторредуктор; 2. Відкрита ланцюгова передача; 3. Вал мішалки;
4. Підшипники; 5. Мішалка.
Таблиця 23
№ п/п |
Момент кручення на валу мішалки, Тміш, Н*м |
Частота обертання валу мішалки, nміш, об/хв |
1 |
400 |
31 |
2 |
200 |
24 |
3 |
468 |
23 |
4 |
665 |
47 |
5 |
350 |
60 |
Схема
10
Рис. 24: 1.Двигун; 2. Муфта; 3. Циліндричний одноступінчастий редуктор;