Организации технического сервиса молокоохладительных установок на СТОЖ МОУП «Минская ПМК»

5 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

5.1 Труборез

Труборез предназначен для резки труб диаметром от 6 до 22 мм. Для этого необходимо: положить трубку на ролики таким образом, чтобы режущая кромка резца совпадала с предлагаемой плоскостью среза трубки. Вращением головки переместить резец из верхнего положения в нужное положение и с усилием прижать резец к трубе. Вращать трубку  или приспособление на 1,5-2 оборота (до исчезновения усилия зажима) до тех пор, пока трубка будет полностью перерезана. После этого специальным резцом снять внутреннюю фаску. Резать трубу ножовочным полотном не рекомендуется ввиду возможности попадания опилок в систему холодильной машины, поэтому использование такого трубореза будет более рационально.

 

5.2 Приспособление для раскатки  трубок

Приспособление для раскатки трубок предназначено для раскатки трубок при соединении их пайкой. В комплект приспособления входят девять сменных цанг, которые имеют размеры, соответствующие размером соединяемых трубок. Для работы  с приспособлением необходимо: выбрать нужный диаметр цанги (они имеют маркировку) и навернуть ее на основание рукояток; надеть трубку на цангу; сжать рукоятки. При сжатии рукояток кулачок через конус разведет элементы цанги таким образом,что конец трубки  будет увеличен на диаметр, указанный маркировкой на цанге.

 

5.3. Классификация компрессоров

Компрессоры малых холодильных машин, в том числе применяемых в торговом холодильном оборудовании, классифицируют по конструкционному принципу на герметичные, сальниковые и бессальниковые (полугерметичные) , по принципу работы - на поршневые и ротационные.

Герметичные компрессоры выпускают поршневые с электродвигателями трехфазного и однофазного переменного тока, ротационные с электродвигателями однофазного переменного тока, сальниковые - поршневые, бессальниковые - поршневые со встроенными электродвигателями трехфазного переменного тока.

Различают три типа герметичных компрессоров: фреоновые поршневые ФГ; фреоновые поршневые экранированные ФГэ; фреоновые ротационные ФГр. По режиму работы компрессоры бывают трех исполнений: С -среднетемпературные с номинальной температурой кипения хладагента -15 °С; В -высокотемпературные - +5°С; Н - низкотемпературные - -35 °С. Компрессоры среднетемпературные обозначают ФГС, ФГрС и ФГэС; низкотемпературные - ФГН; высокотемпературные - ФГВ, ФГрВ. Компрессоры ФГС, ФГрС и ФГэС предназначены для сред-нетемперагурного, ФГН - для низкотемпературного торгового холодильного оборудования, малых холодильных установок; ФГВ и ФГрВ - для автоматов газированной воды, охладителей напитков, осушителей воздуха и кондиционеров.

Среднетемпературные компрессоры работают на хладагенте R12. В технически обоснованных случаях можно использовать также хладагент R22. Низкотемпературные компрессоры работают на R22 и R502, высокотемпературные - на R12 и R22.

Герметичный компрессор имеет встроенный электродвигатель, который вместе с механизмом движения заключен в герметичный стальной неразъемный кожух, или экранированный электродвигатель. Статор последнего отделен от ротора экраном из нержавеющей стали, приваренным к кожуху компрессора. У сальниковых компрессоров электродвигатель установлен отдельно. Крутящий момент от электродвигателя к компрессору передается с помощью ременной передачи или муфты.

Преимущества герметичных компрессоров по сравнению с сальниковыми и бессальниковыми заключаются в следующем: они надежнее в работе, обладают меньшей массой и габаритами. Однако сальниковые и бессальниковые компрессоры характеризуются более высокой ремонтопригодностью даже в условиях эксплуатации.

 

                 5.4. Определение радиуса ротора компрессора

 

Радиус ротора определяем по теоретической производительности компрессора

, м3/об                                                                           (5.14)

где – радиус ротора, м;

 – эксцентриситет, м (составляет 1/8 );

 – длина ротора, м.

Тогда

.                                                                                      (5.15)

Откуда .                                                                              (5.16)

Потребная производительность компрессора определяется проверяемыхх аппаратов. Один аппарат потребляет 5 м3/ч. Тогда потребная производительность насоса составит 60 м3/ч.

 м.

 

                                 

5.5. Расчет вала компрессора

 

Вал ротора вращается в подшипниках с угловой скоростью w=1500 об/мин и передает мощность P=3,0 кВт (рис. 5.1,а). Диаметр рабочего колеса вакуумного насоса d1=0,13 м, а диаметр шкива привода составляет d2=0,21 м. Определим диаметр вала, считая его постоянным по всей длине. Для материала вала (сталь 45) с учетом предотвращения усталостного разрушения принять допускаемое напряжение [s]=45 МПа.

Решение: Согласно правилу статики для параллельного переноса силы приводим нагрузки Ft1 и Ft2 к оси вала, присоединяя при этом пары с моментами соответственно =Ft1×d1/2 и =Ft2×d2/2, плоскости действия которых перпендикулярны оси вала (рис. 5.1,б).

В заданном брусе три участка: I, II, и Ш. Имеют места изгиб и кручение бруса. В поперечных сечениях возникает два внутренних силовых фактора – крутящий момент Mк и изгибающий момент Mи (в рассматриваемом случае изгиб одновременно в двух плоскостях – вертикальной и горизонтальной). Возникающие в сечении поперечные силы Q при расчете вала не учитываются.

Зная передаваемую валом мощность P и его угловую скорость w, определяем вращающий момент на валу по формуле

= Н×м.                            (5.17)

Вращающий момент на первом (приемном) колесе, очевидно, равен = . Для равномерно вращающегося вала сумма моментов относительно его продольной оси z равна нулю:

åMz=0, т. е. - =0,

отсюда

= = =10,44 Н×м.

Силы Ft1 и Ft2 найдем из приведенных выше зависимостей:

Ft1=2× /d1=2×10,44/0,12=174 Н;                                           (5.18)

Ft2=2× /d2=2×10,44/0,04=653 Н.

Расчетная схема вала при кручении представлена на рис. 5.1,в.

Применяя метод сечений, определяем крутящий момент на каждом из участков:

MкI=0;

MкII=MкIII= =42,5 Н×м.

Построенная эпюра крутящих моментов дана на рис. 5.1,г.

Расчетная схема вала при изгибе в вертикальной плоскости представлена на рис. 5.1,д. Так как нагрузка Ft1 приложена симметрично относительно опор, реакции опор равны RAy=RCy=F1/2=174/2=87 Н и направлены навстречу нагрузке. Применяя метод сечений определяем изгибающие моменты в характерных сечениях:

MиA=0;

MиB=RAy×AB= 87×0,11= -12,2 Н×м;                                                            (5.19)

MиC=MиD=0.

Построенная эпюра изгибающих моментов для изгиба в вертикальной плоскости дана на рис. 5.1,е.

Расчетная схема вала при изгибе в горизонтальной плоскости представлена на рис. 5.1,ж (горизонтальная плоскость условно совмещена с плоскостью чертежа). Реакции опор определяем из уравнений равновесия статики:

åMA=0; Ft2×AD–RCx×AC=0; 653×0,4–RCx×0,28=0, отсюда RCx=933 Н;

åMC=0; Ft2×CD–RAx×AC=0; 653×0,12–RAx×0,28=0, отсюда RAx=280 Н;

Проверка. åFx=RAx–RCx+Ft2=280–933+653=933–933=0.

Применяя метод сечений, определяем изгибающие моменты в характерных сечениях:

MиA=0;

MиB= –RAх×AB= –280×0,14= –39 Н×м;

MиC= –RAx×AC= –280×0,28= –78 Н×м;

MиD=0.

Построенная эпюра изгибающих моментов для изгиба в горизонтальной плоскости дана на рис. 5.1,з.

Результирующий изгибающий момент определяем по формуле

,                                                                (5.20)

так как Mив и Mиг действуют во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Опасным является сечение С, для которого

 Н×м.

Сечение В менее опасно, так как для него . Суммарная эпюра изгибающих моментов на рис. 5.1,и.

Определяем по гипотезе наибольших касательных напряжений эквивалентный момент в опасном сечении:

Из условия прочности вала при изгибе и кручении определяем требуемый диаметр вала:

; ,                                             (5.21)

отсюда требуемый осевой момент сопротивления

W=1,97×10–6 м3=1,97×103 мм3.

Для круга момент сопротивления W=p×d3/32»0,1×d3.

Приравнивая 0,1×d3=1,97×103 мм3, находим диаметр вала d=55,7 мм.

Принимаем диаметр вала больший, чем d=56 мм.

Рисунок 5.1-  Схема нагружения вала. Эпюры изгибающих и крутящих моментов