Перечень чертежей:
Технические требования:
Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 30 страницах, где выполнены:
Представлена схема предлагаемого смесителя-дозатора вибрационного действия. Вибрационный смеситель-дозатор премиксов состоит из загрузочной емкости, закрепленной на раме, подвижной мембраны, импульсы на которую передаются от электродвигателя через эксцентриковый привод. Выпуск материала производится в рабочем режиме через патрубок. При работе мембрана совершает возвратно поступательные движения и формирует виброкипящий слой за счет создания знакопеременного воздушного потока, который усиливает циркуляцию частиц, повышая тем самым качество смешивания.
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Объем смесителя |
0,103 м3 |
2 |
Сила веса материала |
605,64 Н |
3 |
Сила веса от массы шатуна и других подвижных деталей |
49 Н |
4 |
Динамические нагрузки на тело шатуна |
654,64 Н |
Принят стандартный шатун от автомобиля ГАЗ-53. Приведена расчетная схема шатунной группы. Исходные данные:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Максимальное давление |
30282 Па |
2 |
Масса группы, действующей на шатун |
65,89 кг |
3 |
Масса шатунной группы |
0,91 кг |
4 |
Максимальная частота вращения |
1028,1 мин-1 |
5 |
Ход нижнего основания смесителя |
0,1 м |
6 |
Радиус кривошипа |
0,05 м |
7 |
Диаметр поршневого пальца |
23 мм |
8 |
Длина поршневой головки шатун |
31 мм |
9 |
Наружный диаметр головки |
33 мм |
10 |
Внутренний диаметр головки |
30 мм |
11 |
Радиальная толщина стенки головки |
3,5 мм |
12 |
Радиальная толщина стенки втулки |
1,5 мм |
13 |
Материал шатуна |
сталь 40Х |
14 |
Материал втулки |
бронза |
Результаты расчета:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Максимальное напряжение пульсирующего цикла |
236,19 МПа |
2 |
Среднее напряжение |
118,1 МПа |
3 |
Амплитуда напряжений |
48 МПа |
Условия прочности выполняются.
Выполнен расчет кривошипной головки шатуна:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Диаметр шатунной шейки |
52 мм |
2 |
Толщина стенки вкладыша |
2,5 мм |
3 |
Расстояние между шатунными болтами |
38 мм |
4 |
Длина кривошипной головки |
32 мм |
5 |
Максимальная сила инерции |
-0,052 Н |
6 |
Напряжение изгиба крышки и вкладыша |
49,9 МПа |
Произведен расчет стержня шатуна:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Длина шатуна |
160 мм |
2 |
Высота шатуна |
26 мм |
3 |
Ширина шатуна |
20 мм |
4 |
Площадь расчетного среднего сечения |
28*10-5 м2 |
5 |
Максимальное напряжение от сжимающей силы |
118,9 Н/мм2 |
6 |
Минимальное напряжение от растягивающей силы |
-43 Н/мм2 |
7 |
Запасы прочности в сечении |
5,18; 3,34 |
Приведена расчетная схема клиноременной передачи и выполнен расчет:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Расчетная длина ремня |
1060 мм |
2 |
Угол обхвата на малом шкиве |
166,64º |
3 |
Угол между ветвями ремня |
13,36º |
4 |
Передаточное число |
0,69 |
5 |
Число пробегов ремня в единицу времени |
7,06 шт. |
6 |
Число перегибов ремня |
14,12 шт. |
7 |
Мощность на ведомом валу |
0,9 кВт |
8 |
Рабочее полезное напряжение |
144 Н/м2 |
9 |
Окружное усилие |
198,7 Н |
10 |
Рабочая мощность, передаваемая одним ремнём |
1,8 кВт |
11 |
Число ремней, участвующих в передаче |
1 шт. |
12 |
Расчетная долговечность клинового ремня для передачи из двух шкивов |
1792,7 ч |
Выбрано сечение ремня высотой 10,5мм, шириной 14мм, площадью 1,38см2.
Найдена сила от клиноременной передачи – 411,19 Н. Определены реакции, действующие в вертикальной и горизонтальной плоскости, и построены эпюры изгибающих моментов. Принят диаметр вала 20 мм. Выбрана Сталь 45. Выполнена проверка вала на прочность для выбранного диаметра при сложном сопротивлении:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Нормальные напряжения (изгиба) |
0,06 Н/мм2 |
2 |
Касательные напряжения (кручения) |
0,03 Н/мм2 |
3 |
Эквивалентное напряжение |
288 Н/мм2 |
4 |
Запас сопротивления усталости |
1,99 |
Условие по запасу прочности выполняется.
Предварительно назначены подшипники шариковые радиальные однорядные средней серии диаметров № 204. Результаты расчета:
№ п/п |
Наименование |
Значение |
1 |
Радиальная нагрузка на наиболее нагруженный подшипник |
1021,95 Н |
2 |
Частота вращения вала |
1028,1 об/мин |
3 |
Посадочный диаметр вала |
20 мм |
4 |
Эквивалентная нагрузка |
1328,54 Н |
5 |
Долговечность подшипника |
7689,21 ч |
Условие долговечности выполняется.
По диаметру вала 20 мм подобрана призматическая шпонка ГОСТ8388-68: ширина шпонки 6 мм, высота 6 мм, глубина паза вала 3,5 мм. Принята длина шпонки, равная 32 мм. Выполнена проверка шпонки на смятие, определено напряжение на смятие – 50 Н/мм2. Условие прочности выполняется.
Определены основные технико-экономические показатели эффективности проекта: капитальные вложения – 30089 руб., годовая экономия – 17410 руб., срок окупаемости капитала вложений – 1,7 года, коэффициент эффективности – 0,6. Приведена сравнительная таблица технико-экономических показателей для базового и проектируемого варианта.
Разработана конструкция смесителя-дозатора вибрационного действия. Выполнены конструктивные расчеты и расчет экономической эффективности проекта.
Спецификация – 3 лист
В программе: Компас 3Dv