Темой курсового проекта является «Проектирование конструкции рольганга при производстве вареных колбас».
Основной частью проекта является конструкторская разработка рольганга. Цель разработки; помочь предприятию снизить применение ручного труда при погрузке готовой продукции.
Документация включает пояснительную записку сборочные чертежи, и деталировку.
СОДЕРЖАНИЕВведение1. Обоснование конструкции 2. Расчет роликового конвейера 3. Расчет цепной передачи 4. Расчет подшипников ЗаключениеЛитератураВВЕДЕНИЕМясная отрасль агропромышленного комплекса призвана снабжать население высококачественными продуктами питания; мясом, колбасными изделиями, солеными мясными продуктами, полуфабрикатами, готовыми быстро размораживающимися блюдами и продуктами, консервами и другими законсервированными продуктами. Для увеличения выпуска мяса и мясопродуктов ежегодно реконструируются действующие и вводятся новые мясоперерабатывающие предприятия. Постоянно происходит техническое перевооружение и оснащение предприятий мясной отрасли АПК страны. Производится большая работа по повышению качества, улучшению и обогащению ассортимента мясных продуктов.Особое место в ассортименте мясных продуктов занимают колбасные изделия. Колбасы представляют собой изделия из колбасного фарша в оболочке, подвергнутые теплой обработке до готовности к употреблению. Колбасный фарш представляет собой смесь, состоящую преимущественно из измельченных, природных для питания человека частей туш свинины, КРС, телят, овец и других видов животных. В смесь обязательном порядке добавляют соль, пряности и по необходимости воду (лед), молоко, спирт и другие компоненты. Производство высококачественных колбасных изделий - это комплексная задача. Ее решение зависит от совершенствования комплексной и безотходной технологии переработки сельскохозяйственного сырья, дальнейшей автоматизации и механизации сельского хозяйства и перерабатывающих отраслей, снижение сырьевых энергетических и трудовых затрат, повышение трудовой производственной дисциплины, профессионального роста кадров, что особенно важно в условиях хозяйственного расчета и самофинансирования.1. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИТранспортирующие машины различаются по способу передачи движущей силы. Рабочий элемент может иметь поступательное, возрастно-поступательное, вращательное или колебательное движение; по характеру перемещения груза - на непрерывно движущимся несущем элементе (ленточные, пластинчатые конвейеры), непрерывно движущихся рабочих элементах (подвесные, тележечные конвейеры), волочение груза по неподвижному желобу (скребковые, винтовые конвейеры), скольжение груза (качающиеся инерционные и вибрационные конвейеры) и другое.Выбор типа транспортирующей машины зависит от характера груза, требуемой производительности, схемы и размеров трассы транспортирования, допустимых габаритов машин, ее массы и стоимости.Широкое распространение получили ленточные, пластинчатые, ковшовые, подвесные конвейеры. Эти конвейеры состоят из тягового и несущего органа с поддерживающими и направляющими элементами, ведущего (приводного) и ведомого барабанов или звездочек, натяжного устройства, загрузочного и перегрузочного устройств, рамы.Выбранная нами конструкция называется рольгангом. Рольганг - это роликовый конвейер, предназначенный для транспортировки штучных грузов. Он состоит из последовательно расположенных на раме вращающихся роликов, по которым перемещается груз. Трасса конвейера может быть прямолинейной и криволинейной.Роликовые конвейеры различают: по приводу - приводные (рис. 1).Рис.1. Схемы роликовых конвейеров:а - приводного (ролики приводятся во вращение от двигателя);б - неприводного.Привод роликов приводных конвейеров бывает: индивидуальный; групповой - через продольный вал с коническими колесами (рис. 1), через цепи или через ремни (рис. 2)
Рис.2. Ролики с групповым приводом:
а - передача от ролика к ролику; б - передача секциями;
в - передача одной цепью.
2. РАСЧЕТ РОЛИКОВОГО КОНВЕЙЕРА
1. Найдем производительность конвейера по формуле:
Q = 3,6 V т / tr,
(2.1)
где - V - скорость движения груза. м / с;
т - масса одного груза, кг,
tr - шаг расположения грузов на конвейере, м.
Q = 3,6 0,1 30 / 0,5 = 21,6 т / ч
2. Штучная производительность конвейера:
Z = 1000 Q / т,
(2.2)
где Q - производительность конвейера, т / ч;
т - масса одного груза, кг.
Z = 1000 21,6 / 30 = 720 шт / ч
3. Число грузов, одновременно находящихся на конвейере:
Zо = Z L / (3600 V) >, 1,
(2.3.)
где L - длина конвейера, м;
Z - штучная производительность конвейера, шт / ч.
Zо = 720 6 / (3600 0,1) = 12 шт.
4. Сопротивление движению одного груза на неприводном горизонтальном конвейере:
(2.4.)
где т - масса одного груза, кг;
м - коэффициент трения качания груза по роликам (зависит от
материала груза), м 1 10-3 м;
D - диаметр ролика, м;
тр - масса одного ролика, т тр = 21,0 т;
f - коэффициент трения в цапфе ролика, f = 0,04;
Z - число роликов, на которых лежит груз, шт.;
d - диаметр цапфы ролика, м; d (0,2 - 0,25) D;
k - коэффициент, учитывающий распределение массы вращающейся части ролика по его поперечному сечению, k = 0,8 - 0,9;
Z - число роликов в конвейере, шт.;
L - длина пути перемещения груза (длина конвейера), м.
5. Коэффициент сопротивления движения груза на конвейере:
W = F / ( т g),
(2.5.)
где F - сопротивление движению одного груза, Н;
т - масса одного груза, т;
g - 9,8 м/с ;
W = 1,33 / (30 9,8) = 4,4 10
6. Мощность двигателя приводного конвейера:
(2.6.)
где n - КПД передач от двигателя и роликам, n = 0,97.
7. Наиболее крутящий момент, передающийся на один ролик приводного конвейера
(2.7.)
где k1 - коэффициент неравномерности распределения груза на ролик,
k = 1,5 - 1,2;
т - масса одного груза, т; т = 21,0 т;
Z - число роликов, на которых лежит груз;
тр = масса одного ролика, т;
f - коэффициент трения в центре ролика, f = 0,04;
d - диаметр цапфы ролика, м; d (0,2 - 0,25) D = 20,4 м
3. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные:
Мощность передачи Рц = 1500 Вт
Угловая скорость ведущей звездочки, W3 = 9,0 рад / с.
Передаточное отношение И3 = 3
Найдем коэффициент нагрузки, учитывающий условия монтажа и эксплуатации передачи:
Кэ = Ка Кнак Креч. Ксм Креж Кд ,
(3.1.)
где Ка - коэффициент межосевого расстояния, Ка = 1,25;
Кнак - коэффициент, учитывающий линию наклона центров звездочек к горизонту, Кнак = 1,0;
Креч - коэффициент регулировки положения оси, Креч = 1,25;
Ксм - коэффициент смазки, Ксм = 1,3;
Креж - коэффициент режима работы, Креж = 1,0;
Кд - коэффициент, учитывающий характер нагрузки, Кд = 1,0
Кэ = 1,25 1,0 1,25 1,3 1,0 1,0 = 2,03
Определим момент ведущей звездочки
(3.2.)
где Рц - мощность цепной передачи, Вт;W3 - угловая скорость вращения ведущей звездочки, рад./с.Частота вращения ведущей звездочки определяется по формуле:
(3.3.)
где W3 - угловая скорость вращения ведущей звездочки, рад.Число зубьев меньшей звездочки Z1 = 17?число зубьев большей звездочки
Zz = Z И,
(3.4.)
где Z - число зубьев меньшей звездочки;И - передаточное отношение цепной передачиZz = 17 3 = 51Выбираем ближайшее к частоте вращения ведущей звездочки табличное значение частоты вращенияnоз = 50 минНайдем мощность по мощности, передаваемой цепной передачей
(3.5.)
где Рц - мощность передаваемой цепной передачей, Вт;Кэ - коэффициент монтажа и эксплуатации;Z - частота зубьев меньшей звездочки;n - частота вращения меньшей звездочки, минZ - число зубьев, равное 25Характеристика цепи:допускаемая мощность [Pp] = 1,41 кВт; при n03 = 50 мин.шаг цепи, t = 19,05 мм;диаметр оси шарнира, d = 5,96 мм;длина втулки шарнира, b = 17,75 мм;количество рядов цепи Jp = 1;разрушающая нагрузка, Fраз = 32000 Н;масса одного метра длины, gт = 1,5 т / м;максимально необходимый коэффициент запаса прочности [n] = 7,2;обозначение цепи ПР - 19,05 - 32000 ГОСТ 13568-75Найдем диаметры длительных окружностей звездочки
(3.6.)
где t - шаг цепи, мм;Z - число зубьев звездочки.Найти скорость цепи:
(3.7.)
где D - делительной окружности ведущей звездочки, мм;W - угловая скорость вращения ведущей звездочки, рад / см/сНайдем силу тяги:
(3.8.)
где Т - момент ведущей звездочки;D - диаметр делительной окружности ведущей звездочки, мм.Давление в шарнире цепи:
,
(3.9.)
где К - коэффициент монтажа и эксплуатации;F - проекция опорной поверхности шарнира, мм,105,8мм Допустимое давление в шарнире цепи [P] = Условия прочности выполняется28,8 < 35Предварительное межосевое расстояние
а = (30 - 50) t,
(3.10.)
где t - шаг цепи, мма = 30 19,05 = 571,5 ммОпределим число звеньев
(3.11.)
где а - межосевое расстояние, мм;Z - число зубьев ведущей звездочки;Z - число зубьев ведомой звездочки;t - шаг цепи, ммНайдем длину цепи:
L = j t,
(3.12)
где j - число звеньев;t - шаг цепи, мм.L = 102 19,05 = 1943,1 ммНатяжение цепи от собственного веса
(3.13.)
где Кf- коэффициент угла наклона линииqт - масса одного метра центра, т / м;а - межосевое расстояние, ммFf = 9,81 1,5 1,5 571,5 = 12,60 ННатяжение цепи от центробежной силы
(3.14.)
где qT- масса одного метра цепи, т / м;V - скорость цепи, м / с.Проверим запас прочности цепи
(3.15.)
где Fраз - разрушающая нагрузка. Н;Ft - сила тяги. Н;Ff - сила, действующая от массы цепи, Н;FV - сила, действующая от центробежных сил, Н;Кg - коэффициент динамической нагрузки, К = 1,0Допустимый запас прочности для данной цепи [n] = 7,27,2 < 11,5Условие запаса прочности выполняется, значит, выбранная нами цепь соответствует требованиям прочности.4. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВРасчет подшипников ведет по определению долговечности подшипников в миллионах оборотов
L = (С Ккач / Ррасч),
(4.1)
где С - динамическая грузоподъемность, Н;Ккач. - коэффициент зависящий от класса точности подшипника, Ккач.=1Ррасч. - производственная нагрузка, Н;т - показатель степени, для шарикоподшипников, т = 3
Р = (Х V Fr + Уfa) Kб KT,
(4.2)
где Fr; Fa - радиальная и осевая нагрузка, Н;КT - температурный коэффициент, Кт = 1;Кб - коэффициент безопасности, Кб = 1,3;V - коэффициент вращения, внутреннего кольца, V = 1$Х;У - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.Выбираем шарикоподшипники радиальные специфические однорядные № 205 ГОСТ 8338 - 75d = 25 мм; D = 52 мм; B = 15 мм; r = 1,5 мм; C = 14 кН; Со = 6,9 кН; т = 0,12 т.Рассчитаем приведенную нагрузку.Определим отношение Fa и сравним ееVFr Fa = 485 = 0,46 > e = 0,42VFr11047 при Fa > eVFrх = 0,65; у = 2,33Ррасч. = (0,65 1 1047 + 2,33 485) 1,3 1 = 2354 НОпределим долговечность подшипникаL = (C Kкач.) = (14000 1) = 210 млн.об.Расч. 2354Рис.3. Шарикоподшипник радиальный специфический однорядныйЗАКЛЮЧЕНИЕПроизводство высококачественных колбасных изделий - это комплексная задача. Ее решение зависит от совершенствования комплексной и безотходной технологии переработки сельскохозяйственного сырья, дальнейшей автоматизации и механизации сельского хозяйства и перерабатывающих отраслей, снижение сырьевых энергетических и трудовых затрат, повышение трудовой производственной дисциплины, профессионального роста кадров, что особенно важно в условиях хозяйственного расчета и самофинансирования.Спроектирована новая конструкция «Рольганг», для облегчения ручного труда. Проведены расчеты: расчет роликового конвейера, расчет цепной передачи, расчет подшипников. Выполнены сборочные чертежи и деталировка.При внедрении рольганга уменьшается объем ручного труда и увеличивается коэффициент механизации при производстве вареных колбас.ЛИТЕРАТУРА1. Рогов Н.А. Технология и оборудование колбасного производства. - М.: Агропромиздат, 1989.
2. Черновский С. А., Ицкович Г. М., Боков К. Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин. - М.: Машиностроение, 1979.
3. Кузьмин А. В., Марон Ф. Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. - Минск, Высшая школа, 1983.
4. Котляр Л. И., Основы монтажа, эксплуатации и ремонта технологического оборудования. - М.: Колос, 1981.
5. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В трех томах. Т.1, т.2, т.3. - М.: Машиностроение, 1982.
6. Красников В. В. Подъемно-транспортные машины. - М.: Колос, 1973.