Проектирование манипулятора для укрытия чугунных желобов доменной печи - Дипломная работа

Цели и задачи ВКР 2. Разработка привода поворота манипулятора 2.1 Описание конструкции и принципа действия манипулятора 2.2 Разработка и описание кинематической схемы привода 2.3 Энергокинематический расчет привода 2.3.1 Определение общего КПД привода 2.3.2 Расчёт общего передаточного числа привода 2.3.3 Определение частоты вращения и моментов на валах 2.4 Подбор редуктора привода 2.5 Расчет и проектирование открытой зубчатой передачи 2.5.1 Нагрузочные параметры передачи 2.5.2 Расчет на прочность зубчатой передачи 2.5.3 Усилия в зацеплении зубчатой передачи и нагрузки на валы 2.6 Ориентировочный расчет и конструирование приводного вала 2.7 Предварительный подбор подшипников вала 2.8 Эскизная компоновка узла приводного вала 2.9 Проверка долговечности подшипников 2.10 Уточненный расчет приводного вала 2.11 Расчет муфты 2.12 Подбор и проверка прочности шпоночных соединений 3. Разработка гидропривода подвода захвата манипулятора 3.1 Анализ конструкции и задания на разработку 3.2 Расчёт и выбор исполнительного гидроцилиндра 3.3 Составление принципиальной схемы привода 3.4 Расчёт и выбор насосной установки 3.5 Расчёт и выбор трубопроводов 3.6 Выбор гидроаппаратуры 3.7 Разработка конструкции гидроблока управления 3.8 Определение потерь давления в аппаратах на этапе перемещения комплектов 3.9 Расчёт потерь давления в трубопроводах ?Ре 3.10 Местные потери давления 3.11 Расчёт суммарных потерь 4. Разработка технологического процесса изготовления приводной шестерни 4.1 Описание конструкции и назначения детали 4.2 Анализ технологичности конструкции детали 4.3 Выбор способа изготовления заготовки 4.4 Разработка маршрута обработки детали 4.5 Расчет припуска на обработку 4.6 Предварительное нормирование операций 4.7 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений 4.8 Выбор типа производства и формы организации технологического процесса 4.9 Выбор режимов резания 4.10 Программирование станка с ЧПУ 4.11 Проектирование специального приспособления 5. Разработка режущего инструмента для изготовления шестерни 5.1 Характеристики червячных фрез 5.2 Расчет червячной фрезы 5.2.1 Исходные данные 5.2.2 Расчет параметров фрезы Заключение Список использованных источников Введение Развитие материальной культуры человеческого общества неразрывно связано с совершенствованием техники производства и орудий труда, для изготовления которых требуется применение различных материалов. Широкое применение черных металлов объясняется высокими механическими свойствами, большим распространением исходного сырья - железных руд в недрах земли и экономичностью переработки железных руд в чугун и сталь. Так, по производству стали, Россия находится на пятом месте после США, Индия на третьем, Япония по экспорту металлопродукции - на 2-м месте (смотреть таблицу 1.1). В частности, на долю ПАО Северсталь (г. Череповец) - одного из крупнейших и высокорентабельных предприятий металлургии - приходится более 22% металлопроката, производимого в России. ПАО «Северсталь» имеет свой промышленный порт, железнодорожную сеть, авиакомпанию, самолеты которой совершают регулярные рейсы в Санкт - Петербург, Москву и Хельсинки. Одной из таких является страхование, которым занимается одна из лучших на Северо-Западе страховая компания «СОГАЗ». Череповецкий металл пользуется устойчивым спросом на внутреннем рынке, поставляется в страны СНГ, экспортируется в десятки зарубежных государств. Сейчас практически все виды продукции из черных металлов получают путем предварительной выплавки чугуна из руд в доменных печах с последующим переделом его в сталь или непосредственным изготовлением из него изделий с помощью литья. Это обязывает неуклонно совершенствовать и развивать технику и технологию доменного производства, повышать и совершенствовать квалификацию инженерно-технических и рабочих кадров. Пробы чугуна диаметром 41 мм и толщиной не более 7 мм не должны иметь на изломе газовые пузыри. Исходные данные: - Передаваемое усилие на исполнительном механизме - 22051 Н; - Ход манипулятора -3,4м; - Время поворота -20с; - Угол поворота -270град.; - Скорость вращения манипулятора - 2,2 об/мин. 2.2 Разработка и описание кинематической схемы привода Кинематическая схема поворота манипулятора изображена на рисунке 2.1, состоит из: электродвигателя передающий крутящий момент червячному редуктору через муфту. Таким образом, необходимо подобрать редуктор для передачи мощности не менее 4,0 кВт с передаточным числом близким к 31,5 и допускаемым моментом на выходном валу более 690 Н?м. Рисунок 2.1 - Кинематическая схема привода: 1 -электродвигатель; 2 - муфта; 3 - червячный редуктор; 4 - муфта; 5 - приводной вал с открытой зубчатой передачей 2.3 Энергокинематический расчет привода 2.3.1 Определение общего К.П.Д. привода Общий К.П.Д. привода определяем по формулам (2.1), (2.2) и (2.3): h0= hред ? ?вн пр, (2.1) где h0 - общее КПД привода; hред - КПД редуктора; ?вн пр - КПД внешней передачи. hред = hм ? ?ч ? ?пш, (2.2) hред = 0,98 ? 0,80 ? 0,99 ? 0,99 = 0,768, hвн пр = hм ? ?откр ? ?пш