Суммарный коэффициент запаса прочности
,
где
-допускаемое
значение коэффициента запаса прочности
, которое обычно принимают
.
Расчет подшипниковых узлов
Так как применяются прямозубые зубчатые передачи, выбираем радиальные однорядные шариковые подшипники типа 312 по ГОСТ 8338-57.
Радиальная нагрузка на подшипники:
Найдем радиальные нагрузки на каждый из подшипников:
;
Дальнейший расчет ведем по максимальной силе Fr1.
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:
;
Где: V – коэффициент учитывающий, что вращается внутреннее кольцо, V=1;
Кб – коэффициент безопасности, Кб=1,5 (табл.7.3(2));
КТ – температурный коэффициент, КТ=1.
Требуемая динамическая грузоподъемность подшипника:
;
Где: L10h – требуемая долговечность, определяемая режимом и продолжительностью работы,
часов;
n – число оборотов вала, n=46об/мин;
p=3 для шариковых подшипников.
Для данного типа подшипников Сp=64,1 кН;
19,7 кН<64,1 кН;
Таким образом, СТр<Ср, подшипниковый узел работоспособен.
Организация производства. Мероприятия по повышению надежности оборудования
Механическое оборудование сталеплавильных цехов работает в весьма тяжёлых условиях непрерывного производства, связанных с воздействием на него больших нагрузок, ускорения и скоростей, высоких температур, интенсивного абразивного износа.
Поэтому необходимо предусматривать и осуществлять меры, способствующие повышению надёжности оборудования.
Низкая надёжность оборудования приводит к вынужденным простоям, которые влекут за собой невосполнимые потери в производстве металла и затрат на восстановление его работоспособности.
Потери из-за недостаточной надёжности выпускаемых машин очень велики. Повышение надёжности — одна из важнейших проблем, решение котрой включает многообразный арсенал мероприятий, таких как: конструкторские, технологические, организационные. К ним следует добавить мероприятия по повышению надёжности и долговечности машин при изготовлении деталей, сборке, монтаже и ремонте.
На различных этапах создания машин предусматривают: анализ конструкций вновь проектируемых машин, внедрение методов расчёта машин на надёжность, исследование различных типов износа и их влияние на рабочие характеристики машин; исследование усталости и усталостной прочности; упрочнение и восстановление деталей.
Проблема надёжности должна решаться на всех этапах создания эксплуатации машин.
В процессе проектирования необходимо стремиться не только к снижению массы и упрочнению конструкции машины, но и к повышению долговечности её деталей и сборочных единиц.
Кроме общих правил конструирования при создании деталей и механизмов следует предусматривать удобную замену быстро выходящих из строя элементов.
Надёжность
машин в значительной степени зависит
от состояния и физико-механических
свойств поверхностных слоёв деталей,
где зарождаются процессы износа, а также
усталостного разрушения.
Определённую роль в процессе повышения надёжности играют стандарты, определяющие показатели качества и надёжности машин.
Ещё на стадии разработки должны быть заложены основы для создания надёжных машин, сохраняющих работоспособность в различных условиях эксплуатации, а надёжность, предусмотренная при проектировании машины, должна быть обеспечена в процессе её изготовления и эксплуатации.
Все компоненты (метод обработки, применяемое оборудование, последовательность операций, режимы обработки) определяют качество машины (точность, качество поверхности, механические свойства и др.). Показатели качества машины, сформированные в процессе производства, определяют её такие эксплуатационные свойства, как, например, износостойкость, усталостная прочность, коррозионная стойкость, теплостойкость.
Износостойкость зависит от состава, структуры и механических характеристик материалов, на которые влияют виды технологической обработки.
На усталостную прочность влияют механические свойства материала, состояние его поверхностных слоёв и наличие дефектов.
Для защиты металла от коррозии широко применяют различные виды покрытий: электрические, химические и полимерные.
Одним из основных методов обеспечения надёжности является контроль качества и надёжности продукции в процессе её изготовления. Контроль должен охватить все стадии производства и испытания машин.
При использовании машин бывают нарушения инструкций по их эксплуатации. Необходимо соблюдать требования инструкций по монтажу и эксплуатации, как одно из основных условий достижения надёжности работы машин.