Разработка конструктивно-технологической схемы кормораздатчика КСП-0,8

      Передаточное  отношение привода шнека:

.

      Крутящий  момент на валу шнека:

.

      Крутящий  момент передаваемый цепной передачей:

.

      2.2.3.Расчет  цепной передачи.

     Для расчета воспользуемся методикой  в (7), стр. 151-157. Принимаем предварительно число зубьев ведущей звездочки (по валу мотор-редуктора) Z₁ = 16. Тогда число зубьев на ведомой звездочки на валу шнека:

.

      Определим шаг цепи:

,

где     T = 26,6 Нм – крутящий момент на ведущей звездочке,

      k_Э – коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации цепной передачи: ,

где     k_Д – динамический коэффициент. Принимаем равным 1;

      k_А – коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния: 1;

      k_Н – коэффициент угла наклона цепи: 1;

      k_Р – коэффициент, учитывающий регулировку цепи: 1,25;

      k_СМ – коэффициент, учитывающий смазку цепи: 1,4;

 

      k_П – коэффициент, учитывающий время работы цепи: 1,25; тогда:

,

      m = 1 – число рядов цепи;

       [p] = 32 МПа – допускаемое давление в шарнирах цепи.

     Тогда .

     По  ГОСТ 13552-88 выбираем ближайшее значение шага цепи t=15,87 мм и цепь и приводную роликовую однородную ПР-15,875-22000 с разрешающей нагрузкой Rр = 22,7 кН, весом погонного метра цепи g = 1,0 кг/м.

     Проверим  цепь по условиям прочности:

а) по частоте  вращения – по табл. 7.17 [7] допуск для цепи с шагом t=15,87 мм частота вращения [n₁] = 1000 об/мин условие выполнено;

б) по давлению в шарнирах – по табл. 7.18 [7] окружное усилие:

,

где γ = 0,6 м/с.

     Расчетное давление в шарнирах:

     

,

     По  табл. 715. стр. 147 (7) А_ОП = 55,4 МПа, допускаемое значение [p] = 32 МПа > 25,5 МПа – условие выполнено.

     Определим число звеньев цепи, предварительно найдя суммарное число зубьев: .

     Поправка: .

     Число звеньев цепи: , где a₁ = 30, тогда:

 

     

     Уточняем  межосевое расстояние: a = 476,25 мм.

     Для свободного провисания цепи предусматриваем  возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 2 мм, определим  диаметры делительных звездочек:

-ведущей: ;

-ведомой: .

      Определим диаметры наружных окружностей звездочек:

-ведущей:  , где d₁ – диаметр ролика цепи. По табл. 7.15 (7) d₁ = 10,16 мм, тогда .

-ведомой:  .

      Определим силы, действующие на цепь:

-окружная: F_t = 650 Н;

-центробежная: F_Ц = 0,36 Н

-от  провисания цепи: , где k_f = 1,5 – коэффициент, зависящий от угла наклона шнека, тогда: .

     Расчетная нагрузка на валы:

      .

     Проверка  коэффициента запаса прочности:

      , где Q_р = 22700 Н

 

     Нормальное  значение коэффициента запаса прочности  найдем по табл. 7.19 (7) [s] = 8,0, условие выполнено.

     2.2.4. Расчет вала шнека.

     Воспользуемся методикой, предложенной в (7).

     Диаметр выходного конца вала под звездочку  определяется из расчета при допустимом напряжении [τ] = 15…20 МПа.

     

,

     где T – крутящий момент на валу шнека в месте посадки звездочки (T = T_ШН = 15 Нм),

     

.

      Так как d_ШН = 50 мм, примем d_В = 25 мм, диаметр вала по подшипник d_П = 35 мм.

      На  вал будут действовать следующие  нагрузки: собственный вес винта  шнека: g_В = 64,68 Н/м; окружная сила в виде нагрузки: где P – окружная сила на винте: P = 285 Н; L = 0,8 м;

      На  шнек также будет действовать  усилие передаваемое цепной передачей: .

      Определим опорные реакции:

      - в вертикальной плоскости от  сил g_В и F_В:

      

      Проверка:

      

      

      Определим изгибающий момент от окружной силы P:

      -вертикальная  плоскость:  .

      Момент  в середине длины шнека:

      Диаметр вала шнека был принят равным 50 мм. Проверим опору В на опасное напряжение, в котором .

      Приведем  момент и напряжение в опоре В:

,

      Допустимое  напряжение для вала шнека (материал сталь 20):

      где , n – 2 – запас прочности.

      Т.к. в опорах А и В  , то на валу прочность обеспечена.

      2.2.5. Подбор подшипников для опор  вала шнека.

      Так как вал испытывает наибольшую осевую нагрузку, то подбираем радиальные средней серии под диаметр опоры d_П = 20 мм.

      По  ГОСТ 8338-75 принимаем подшипник серии № 304 с основными параметрами: , динамическая грузоподъемность: .

 

 

      Долговечность подшипника:

,

      т.к. расчетная долговечность больше допустимого срока службы, то подшипник  подобран, верно.

      2.2.6.Подбор  шпонок.

      Установим призматические шпонки по ГОСТ 23360-75. На сжатие подведем шпонку под ведомую звездочку. Диаметр вала в  месте установки шпонки d = 22 мм. Основные размеры, мм: _.

      _{Напряжение  сжатия равно:}

      _{Так как допускаемое  напряжение при спокойной  нагрузке равно 100 МПа, прочность шпонки обеспечена.}

 

3. Технико-экономическая  часть

     3.1.Правила эксплуатации и технического обслуживания кормораздатчика КСП-0,8.

     К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское обследование и имеющие удостоверение на право управления и эксплуатации оборудования и механизмов, а также прошедшие инструктаж по технике безопасности и противопожарной охране.

     3.2.Правила безопасности и охрана труда при эксплуатации кормораздатчика.

     До  начала работы необходимо проверить техническое состояние машины и в первую очередь надежность заземления и исправность всей электросети, наличие и исправность предохранительных кожухов и ограждений. Затем убедиться в том, что механизмы, вращающиеся с большой скоростью, правильно отбалансированы; убедиться в надежности креплений. Перед пуском машины необходимо убедиться, что на пути следования нет людей, животных и посторонних предметов, обязательно подать сигнал.

     Во  время работы машины нельзя выполнять  ее техническое обслуживание и регулировки, подтягивать болтовые соединения. Запрещено  прикасаться к вращающимся и  движущимся механизмам и передачам, открывать смотровые люки, оставлять  машину без надзора. При обнаружении  каких-либо неисправностей в электросети  или электрооборудовании вызывают электромонтера.

     По  окончании работы машину следует  обесточить, затем очистить от пыли и грязи. Нельзя проталкивать застрявший корм руками – только при помощи специального инструмента с использованием соответствующих средств индивидуальной защиты. 
 

     Требования  безопасности в ЧС: в случае пожара машину необходимо очстановить, обесточить, оповестить персонал, руководство и преступить к ликвидации очагов возгорания средствами пожаротушения.

     3.3.Расчет  технико-экономических показателей  машины.

     Определяем  эксплуатационные затраты:

     

,

     где З – зарплата работников:

     

           З_ЭЛ – затраты на электроэнергию:

     

           З_АМ – затраты на амортизационные отчисления,

     

, где

     

     Тогда: ;

           З_ТОРХ – затраты на техническое обслуживание, ремонт и хранение:

     

       Тогда получаем:

     Определяем  себестоимость одной тонны продукции:

     

, 
 
 

     где Q_ГОД – годовой объем производства:

     

     

     Тогда

     Определим удельные затраты труда:

     

 

     Заключение.

      В данном курсовом проекте рассмотрена  и решена проблема увеличения степени смешивания кормораздатчика КСП-0,8 путем установки на выгрузной шнек лопастей, что приводит к улучшению смешивания кормов, а это позволяет добиться получения лучшей однородности состава смеси, которая обеспечивает одинаковую питательную ценность корма во всех частях его объема.

 

Список  литературы

  1.Кирсанов В.В., Мурусидзе Д.Н., Некрашевич В.Ф. и др. Механизация и технология животноводства. – М.: КолоСС, 2007, 322с.