Вопрос №7 (Типы расчётов деталей машин. Допускаемые напряжения).

Основные типы расчётов деталей при конструировании - это проектировочный и проверочный расчёты.

Проектировочным называют расчёт, при котором по известным нагрузкам и характеристикам материала определяют размеры детали или

конструкции при проектировании. Проверочным является расчёт реальной конструкции или детали, выполняемый с целью проверки прочности, жёсткости и т.д. или определения величины передаваемой нагрузки, срока службы и пр. Оба типа расчётов взаимосвязаны.

Расчётная нагрузка - это произведение номинальной (паспортной) нагрузки на динамический коэффициент режима работы: Т(расч) = К*Т(ном). Средние значения коэффициента К = 1,1...1,5, предельные значения К = 1,1...3,5.

(Формула условия контактной прочности приведена на стр. 32)

Допускаемые напряжения устанавливают с учётом материала детали, степени ответственности конструкции, точности задания нагрузок,

срока службы конструкции, точности расчётов и т.д. (формула на 33 стр.).

Твёрдость - сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твёрдого тела. Твёрдость по Бринелю (НВ) определяют на твёрдомере Бринеля путём вдавливания стального шарика диаметром 2,5; 5 или 10 мм. Твёрдость по Роквеллу (HRC) определяют путём вдавливания алмазного конуса с углом 120° или стального шарика диаметром 1,59 мм с нагрузками 60, 100 или 150 кгс. Твёрдость по Виккерсу (HV) - путём вдавливания алмазной четырёхгранной пирамиды с нагрузкой от 5 до 120 кгс.

В последнее время интенсивно разрабатываются расчёты деталей машин на надёжность. Для повышения надёжности используют следующие мероприятия: уменьшение напряжённости деталей; применение термической обработки; надлежащее смазывание; постановка предохранительных устройств от перегрузок; использование стандартных элементов; параллельное соединение элементов и резервирование.

Вопрос №8 (Кинематический и силовой анализ привода машины).

Электромеханический привод - это устройство для приведения в действие машины, состоящее из электродвигателя как источника энергии, механических передач, муфт для соединения валов и аппаратуры управления. При проектировании привода необходимо выполнить энергетические, кинематические и силовые расчёты, произвести выбор материалов деталей, вид термообработки и выполнить расчёты на прочность, жёсткость, долговечность, тепловой режим и т.д. Важную роль при проектировании машины играет правильный выбор вида передач в нём.

Передаточные механизмы вращательного движения. Вращательным называется такое движение твёрдого тела или системы, при котором остаются неподвижными все точки, лежащие на оси вращения. Передаточным механизмом, или механической передачей, называют механизм, служащий для передачи механической энергии от двигателя к исполнительным органам машины, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда - видов и законов движения. По принципу работы передачи подразделяют на два вида (табл.3 на стр.36).

В механических передачах валы с насаженными на них деталями, передающими вращающий момент, называют ведущими, а детали, приводимые во вращение от ведущих, - ведомыми. Основными характеристиками передач (См.табл. 4 на стр.37)являются: энергетические, кинематические и силовые.

Кинематическую схему привода выбирают путём анализа нескольких вариантов, оценивая их конструктивную целесообразность. Основной задачей при конструировании привода является минимизация его габаритных размеров и стоимости при обеспечении надёжности и технологичности. Параметрами, определяющими размеры передач, являются передаваемая мощность и частное передаточное число передачи.

Подбор двигателя для привода машины: (все необходимые формулы на стр.38-39).

а). Выбирают расчётный вариант кинематической схемы привода конвейера согласно заданию (рис. 1.16 на стр.38) с указанием соответствующих обозначений КПД, передаточных чисел, частоты вращения и мощности на каждом валу привода.

б). Определяют КПД привода.

в). Определяют расчётную мощность электродвигателя.

г). По каталогу подбирают двигатель с ближайшей большей к расчётной мощностью (перегрузка допустима не более 6... 7%) с учётом заданного числа пар полюсов двигателя р и выписывают его основные характеристики - тип (марку) двигателя, номинальную мощность и асинхронную частоту вращения.

д). Общее передаточное число привода разбивают между отдельными передачами по условию u(пр)=u1*u2*u3...u(n). Расчётное передаточное число редуктора округляют до стандартного ближайшего передаточного числа (табл. 5), после чего уточняют передаточное число ремённой передачи по формуле u(рем)=u(пр)/u(ред.ст).

е). Определяют мощность, частоту вращения n и крутящий момент на каждом валу проектируемого привода. Результаты расчётов целесообразно свести в таблицу (табл. 6 на стр. 39). Передачи следует рассчитывать в направлении потока мощности от вала двигателя к валу исполнительной машины.