Расчет привода

Содержание

Введение
1	Кинематическая схема  привода
2	Расчётная часть
2.1	Кинематический расчет привода
2.2	Выбор коническо-цилиндрического  редуктора
2.3	Выбор муфты
2.4	Расчет цепной передачи
2.5	Расчет шпоночных соединений
3	Рекомендации по выбору масла  и смазки всех узлов привода
4	Краткое описание порядка  сборки, работы и обслуживания основных элементов привода
5	Требования техники безопасности к проектируемому объекту
Заключение
Список используемых источников

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

ПМ 21.27.00.00 ПЗ

Разраб.

Шукова

Провер.

Евдокимов

Реценз.

 

 Н. Контр.

 

Утверд.

 

«Привод моечной машины»

Лит.

Листов

23

УО МГУП, гр. ТРБ-101

 
Введение

 

Мойка бутылок — одна из важнейших операций при фасовке  пищевых жидкостей, от эффективности  которой зависит качество продукции  и режим работы всей линии розлива. Это сложный физико-химический процесс. Как правило, сила прилипания (адгезии) загрязнения к поверхности бутылок  превышает силу сцепления между  частицами загрязнений (силу когезии), поэтому смыв загрязнений затруднен  и происходит постепенно, без пленочного срыва загрязнений.

Решающими факторами, обусловливающими хорошее качество мойки, являются: температура  моющих растворов и воды, концентрация моющего раствора, продолжительность  мойки, гидродинамическое воздействие  струи моющего раствора и воды при внутреннем и наружном шприцеваниях банок, частота заполнения банок  моющими растворами и др.

Температурный режим в  моечных машинах должен предусматривать  постепенное нагревание и последующее  постепенное охлаждение во избежание  термического боя бутылок. Нагревание и охлаждение бутылок проводят ступенчато при перемещении их из одной зоны в другую; максимально допустимый перепад температур в соседних зонах  не должен превышать 30...35 °С при нагревании и 25 °С при понижении температуры. Предельная температура моющих жидкостей обычно не более 85 °С. Массовая доля щелочных растворов колеблется в пределах 0,5...2,0 %.

Теплота в машине расходуется  на подогрев щелочного раствора и  воды при подготовке машины к работе и нагрев воды и бутылок, а также  на компенсацию тепловых потерь при  работе машины. Основные потери теплоты  приходятся на долю горячей сточной воды.

Современные машины для мойки  бутылок можно классифицировать по различным признакам:

— по назначению — на универсальные  и специализированные (для определенной отрасли промышленности);

— по способу мойки —  на шприцевальные, отмочно-шприцевальные и отмочно-шприцевальные с механической обработкой бутылок ершами и щетками;

— по кинематическим признакам  — на конвейерные (цепные и бесцепные), барабанные и карусельные;

— по количеству отмочных ванн — на одно-, двух и многованные;

— по конструкции транспортирующего  органа — машины с цепным и бесцепным транспортерами бутылконосителей, барабанные или роторные (с горизонтальной осью вращения барабана), карусельные (с вертикальной осью вращения барабана);

— по характеру движения транспортирующего органа — машины прерывистого движения (циклические) и машины непрерывного движения;

— по степени механизации  — с ручной загрузкой и выгрузкой  бутылок, с ручной загрузкой и  автоматической выгрузкой бутылок, с автоматической загрузкой и  выгрузкой бутылок;

 

— по месту расположения устройств для загрузки и выгрузки бутылок — одно-и двусторонние.

Наибольшее распространение  получили отмочно-шприцевальные машины с цепным транспортером бутылконосителей.

Современные бутылкомоечные машины независимо от марки включают следующие основные элементы: механизмы  загрузки и выгрузки бутылок, бутылконо-сители, механизм перемещения бутылконосителей, устройство для отбора этикеток, шприцевальные устройства, привод, подогреватели раствора в ваннах.

Бутылкомоечная машина АММ-6 (рисунок 1) является одной из наиболее распространенных в пищевой промышленности машин, предназначенных для мойки бутылок вместимостью 0,25; 0,30 и 0,50 л (дм³). Рисунок 1 – Бутылкомоечная машина АММ-6

 

В сварном корпусе 1 имеются  отмочные ванны 2 и 22 и отсеки теплой воды и щелочного раствора. Внутри корпуса смонтирован транспортер  бутылконосителей 5. В передней части  корпуса расположены подающий 9 и  отводящий 11 транспортеры, накопитель бутылок, выполненный в виде многоручьевого рольганга с распределителями, устройство цепного типа для загрузки бутылок. На корпусе крепится устройство для выгрузки бутылок 12.

На левой стороне размещен привод машины. Здесь же установлены  три насосные установки: одна — для  смыва отмокших этикеток и создания направленного движения щелочного  раствора в отмочной ванне в сторону  барабана этикетоотборника, другая—для мойки бутылок щелочным раствором, третья — для мойки оборотной  водой. В машине имеются системы  мойки бутылок щелочным раствором, горячей, теплой и водопроводной  водой. В первой щелочной ванне 2 находится  подогреватель 3, а во второй (22) — подогреватель 21.

Особенностью машины является длительная отмочка бутылок в  первой щелочной ванне, после которой  проводится смыв этикеток с бутылок. Этикетоотборник состоит из желоба 18, вращающегося сетчатого барабана 20, к которому потоком щелочи прижимаются  этикетки, вентилятора для сбива этикеток и лотка для их сбора.

Подводимые бутылки поступают  на накопитель 8, где обмываются теплой водой, подаваемой из отсека к устройству 10 для предварительного обмыва. Устройством 7 бутылки загружаются в гнезда бутылконосителей. Вода из бутылок  вместе с легкосмываемыми загрязнениями  при движении транспортера бутылконосителей сливается в поддон 4.

Для более эффективного подогрева  бутылки перед поступлением в  отмочную ванну обмываются снаружи  горячей водой, поступающей из поддона 16 в трубы 6. В ванне происходит отмочка загрязнений и этикеток в щелочном растворе. Смытые в устройстве 17 этикетки направляются по желобу 18 к  барабану 20 этикетоотборника и вентилятором сдуваются в лоток. В отмочной ванне и на наклонной ветви  транспортера бутылконосителей продолжается отмочка загрязнений в щелочном растворе в отсеке 19. Установленный  в отсеке оборотной воды 13 барботер 14 обеспечивает необходимую турбулизацию потоков воды.

На верхней ветви транспортера бутылки подвергаются многократному  внутреннему шприцеванию и наружному  ополаскиванию щелочным раствором, горячей, теплой и водопроводной  водой с помощью устройства 15 для мойки щелочью и водой. Вымытые бутылки выгружаются  на отводящий транспортер 11. Температура  моющих жидкостей регулируется автоматически.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Кинематическая схема привода

 

 

Рисунок 2 – Кинематическая схема привода

 

Частота вращения приводного вала  

Мощность  рабочего органа  

Электродвигатель: 4А100S4У3

Коническо-цилиндрический редуктор: КЦ1-250-20-42-1, U=20

Цепная передача:

 

_{Таблица 1 – Характеристика валов}

 

	I	II	III	IV
n, об/мин	950	206,5	17,2	17,2
N, Вт	2763,16	2514,5	2149,89	2211,3
ω, с-1	99,4	21,6	1,8	1,8
T, Н·м	27,79	116,4	1194,4	1288,5

 

 

2 Расчетная часть

 

2.1 Кинематический расчет привода

В соответствии с заданной кинематической схемой определяем общий КПД привода

,          (1)

где КПД коническо-цилиндрического редуктора;  

КПД цепной передачи;

КПД муфты;

  КПД подшипников качения. [табл. 1.2,с.13;2]

Определяем КПД цилиндрического  редуктора 

     (2)

где КПД открытой конической зубчатой передачи,

где КПД открытой цилиндрической зубчатой передачи. [табл.1.2.1,с.13;2]

Определяем требуемую  мощность двигателя 

          (3)

  

Определяем общее оценочное  передаточное отношение привода

      (4)

где - передаточное отношение цепной передачи.

- передаточное отношение коническо-цилиндрического редуктора.  [табл. 1.2.2, с.13; 2]                                                                                                 

Приемлемая частота вращения вала электродвигателя   

       (5)

По расчетным данным: и , исходя из условий: и выбираем к установке электродвигатель 4А100S4У3 ГОСТ 28330-89. Для него: и .

[табл. 16.7.1, с.283; 2] 

 

Определяем действительное передаточное отношение     

        (6)

 

Принимаем: тогда передаточное отношение цепной передачи

                  (7)

 

Определяем мощность, угловую  скорость, передаточное число, крутящий момент на валах привода

1. - вал электродвигателя

        (8)

   

        (9)

    

2. –быстроходный вал редуктора

        (10)

      (11)

   

       (12)

   

        (13)

    

3. – тихоходный вал редуктора

        (14)

    

      (15)

  

      (16)

   (17)

  

4. – приводной вал

    (18)

     (19)

  

      (20)

   

        (21)

 

2.2 Выбор редуктора

Коническо-цилиндрический редуктор выбираем по двум параметрам:

1. передаточное отношение (должно быть стандартным);
2. крутящий момент на тихоходном валу, Н·м;

По расчетным данным:

В соответствии с предварительно проведёнными расчётами по [табл.42с.710;3] выбираем редуктор  КЦ1-250-20-42-1  ГОСТ 27142-86. Для него:

 

2.3 Расчет цепной  передачи

Исходные данные:  ; 

Определяем число зубьев ведущей звёздочки  

      (21)

 

Число зубьев ведомой звёздочки 

      (22)

 

Действительное передаточное отношение 

       (23)

                 

Коэффициент эксплуатации

   (24)

коэффициент, учитывающий  динамичность передаваемой

нагрузки. При равномерной  нагрузке [табл. 3.3.2,с.35;2]

– коэффициент, учитывающий межосевое расстояние. При оптимальное значение   [табл. 3.3.3,с.35;2]

-  коэффициент,  учитывающий способ регулировки  натяжения 

цепи. Если натяжение цепи осуществляется натяжным устройством  [табл. 3.3.4,с.35;2]

– коэффициент, учитывающий  угол наклона передачи к

горизонту. При горизонтальном расположении звездочек .

[табл. 3.3.5,с.35;2]

-  коэффициент,  учитывающий качество смазки  передачи и 

условия ее работы.  Для  характеристики смазки и работе помещения  без пыли [табл. 3.3.6,с.35;2]

-  коэффициент,  учитывающий режим работы передач.  При 

односменной работе [табл. 3.3.8,с.36;2]

   

Расчёт мощности передаваемой цепью 

     (25)

где    K_{Z -} коэффициент числа зубьев

       (26)

        

Z₀₁ –  число зубьев ведущей звёздочки типовой передачи;

K_n – коэффициент частоты вращения;

n₀₁– частота вращения ведущей звездочки типовой передачи.

Принимаем  

       (27)

 

K_ряд. – коэффициент, учитывающий число рядов цепи, предварительно принимаем [табл. 3.3.9, с.36; 2]

 

Исходя из условия  принимаем к установке цепи и ГОСТ 13568-75  [табл. 3.1.1, с.32; 2]

При расчетах для цепи введем индекс А