Реймусовый станок

Рр – средняя касательная сила резания, кГ.

Р0 = 0.3*25.7 = 7.71, кГ

Сила нормальная (перпендикулярная) направлению подачи u (на 1 шпиндель), прижимающая заготовку к столу, подающему, направляющему или прижимному устройству, кГ

              ,              (3.7)

где Рр – средняя касательная сила резания, кГ;

Р0 – сила отжима, направленная перпендикулярно вектору скорости резания (Р0 действует по радиусу окружности резания);

 - угол контакта, град. 

=5.53, кГ

Сила нажима для рейсмусовых станков, кГ

- для каждого прижимного подпора (стружколомателя) и прижимной линейки

              Рж  (1.5  2)*Р0,              (3.8)

где Р0 – сила отжима, направленная перпендикулярно вектору скорости резания (Р0 действует по радиусу окружности резания);

Рж  1.5*7.71  11.57, кГ

- для каждого прижимного подающего вальца

              Рж  (2  3)*Р0,              (3.9)

Рж  2*7.71  15.42, кГ

4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

4.1 Выбор двигательного механизма

Выбор мощности электродвигателя, приводов резания и подачи:

- Мощность резания при плоском фрезеровании, кВт

              ,              (4.1)

где К – в этом случае удельная сила резания, кГ/мм2, численно равная удельной работе;

b – ширина фрезерования, мм;

Н – толщина фрезеруемого слоя, мм;

u – скорость подачи, м/мин;

Рр – средняя касательная сила резания, кГ;

 - скорость резания, м/с

=2.5, кВт

- мощность привода механизма подачи, кВт

              ,              (4.2)

где n - к.п.д. механизма подачи;

Рn – сила подачи, кГ;

u – скорость подачи, м/мин.

=0.06, кВт

Определение мощности электродвигателей вспомогательных механизмов:

- мощность привода рабочего шпинделя, кВт

              ,              (4.3)

где  - к.п.д. механизма привода шпинделя (табл.);

Nр – мощность резания, кВт.

=3.6, кВт

4.2 Выбор параметра гидро- и пневмоисполнительных механизмов

Гидропривод. Приведение в действие многих механизмов деревообрабатывающих станков и управление их работой осуществляется объемным гидравлическим привод. Гидравлический привод называется объемным потому, сто энергия от гидравлического насоса передается гидравлическому двигателю под давлением рабочей жидкости. Наибольшее распространение объемный гидропривод получил для привода механизмов подачи и зажима деталей.

Рабочей жидкостью объемных гидропередач является минеральное масло с различными присадками. Масло в гидроприводе выполняет три функции: перенос энергии от гидронасоса к гидродвигателю, смазывание трущихся деталей всех гидромеханизмов и отвод теплоты. Основной функцией масла является передача мощности N (Вт), которая зависит от давления и расхода масла и определяется по формуле

              N = pQ/60,              (4.4)

где р – давление, МПа;

Q – расход, дм3/мин (л/мин).

Необходимость отвода теплоты вызывается тем, что при работе гидропередачи возникает механическое и гидравлическое трение, энергия которых преобразуется в теплоту. Недостаточный отвод теплоты может привести к нарушению работы гидропривода.

На тепловой режим гидропривода значительное влияние оказывает объем масляного бака, так как его стенки постоянно омываются маслом и рассеивают выделяемую в гидроприводе теплоту. Для улучшения теплопередачи наружные стенки бака делают ребристыми, а вблизи их создают свободную циркуляцию воздуха. Уменьшить объем бака можно также за счет применения воздушных и водяных теплообменников.

Для монтажа гидросистем применяют стальные бесшовные трубы, а для подвода масла к трущимся элементам – гибкие армированные резиновые шланги.

Гидропривод включает в себя гидронасос, гидродвигатель, передаточный механизм, гидрораспределитель и контрольно-регулирующую аппаратуру.

Пневмопривод. Пневмопривод используют для механизации и автоматизации зажима, фиксации, загрузки, выгрузки и других массовых операций обработки деталей. Простота конструкции, низкая стоимость, надежность работы, возможность движения высокой скорости перемещения рабочих органов – основные достоинства пневматических систем. Рабочей средой пневмопривода служит сжатый под давлением 0.4 – 0.8 МПа воздух, который вырабатывается обычно централизованно компрессором.

Простейший пневмопривод состоит из блока подготовки воздуха, пневмодвигателя и аппаратуры управления.

5 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ

5.1 Расчет валов

При ориентировочных расчетах

Диаметр вала, см

              ,              (5.1)

где А – коэффициент, зависящий от условий работы (табл. 5.1);

N – мощность, передаваемая валом, см. р.2;

n – число оборотов в минуту.

=4 , см

Таблица 5.1 – Значение коэффициента А

Напряжение от кручения, кГ/см2 от момента Мкр

              ,              (5.2)

где Мкр – крутящий момент, передаваемый валом, кГ/см;

d – диаметр вала, см;

кр – допускаемое напряжение от кручения, кГ/см2.

=13, кГ/см2

Крутящий момент, передаваемый валом, кГ/см

              ,              (5.3)

где N – мощность, передаваемая валом, см. р.2;

n0 – число оборотов вала в минуту.

=167, кГ/см

5.2 Подбор подшипников

В соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям.

При чрезмерно больших размерах шариковых подшипников применяют подшипники конические роликовые.

Конические и червячные колеса должны быть точно и жестко зафиксированы в осевом направлении. Шариковые радиальные подшипники обладают малой осевой жесткостью. Поэтому в силовых передачах для опор валов конических и червячных колес применяют конические роликовые подшипники. Выбирают первоначально легкую серию.

Определение осевых нагрузок. При установке вала на радиально-упорных подшипниках осевые силы Fa, нагружающие подшипники, находят с учетом осевых составляющих S от действия радиальных сил Fr. Для конических роликовых подшипников е’ = 0.83е и S = 0.83еFr. Значения коэффициента осевого нагружения е принимают по табл. 5.2.

Таблица 5.2 – роликоподшипники конические однорядные

Подбор подшипников по динамической грузоподъемности. Подбор производят для обеих опор вала. В некоторых изделиях, например в редукторах, для обеих опор применяют подшипники одного типа и одного размера. Тогда подбор производят по более нагруженной опоре. Иногда из соотношения радиальных и осевых нагрузок нельзя заранее с уверенностью сказать, какая опора более нагружена. Тогда расчет ведут параллельно для обеих опор до получения эквивалентных динамических нагрузок РЕ1 и  РЕ2, по которым и определяют более нагруженную опору.

Подбор подшипников качения производят в такой последовательности:

1. Предварительно назначают тип и схему установки подшипника. Выбираем роликоподшипник конический однорядный 7207 со схемой установки, показанной на рис.4.

Рис. 4 – Роликоподшипник конический однорядный

2. Для выбранного подшипника выписывают следующие данные: для конических роликовых – из табл. 5.2 значения: грузоподъемность Cr = 35.2, кН, фактор нагрузки Y = 1.62 и фактор нагрузки е = 0.37.

3. Определяют осевые составляющие S и осевые силы Fа.

е’ = 0.83е = 0.83*0.37 = 0.3              (5.4)

По графику рис. 3 определяем значение Fr/Cor. Оно будет равно 0.05. Отсюда находим Fr = 0.05*26.3 = 1.32 Н.

              S = 0.83еFr              (5.5)

S = 0.83*0.37*1.32 = 0.4 Н

              Fa = S = 0.4 Н              (5.6)

4. Для конических роликовых подшипников кроме записанного ранее значения коэффициента Y принимают коэффициент X = 0.4.

5. Вычисляют эквивалентную динамическую радиальную нагрузку, Н

              РЕ = (VXFr + YFa)KбKт,              (5.7)

где V – коэффициент вращения при вращении наружного кольца (V = 1.2);

X – коэффициент, равный 0.4;

Fr – радиальная сила, Н;

Y – фактор нагрузки, табл. 5.2;

Fa – осевая сила, Н;

Kб – коэффициент безопасности, табл. 5.3;

Kт – температурный коэффициент, табл. 5.4.

РЕ = (1.2*0.4*1.32 + 1.62*0.4)1.3*1.15 = 1.92, Н

Таблица 5.3 – Значение коэффициента безопасности Kб

Таблица 5.4 – Значение температурного коэффициента Кт