Смекни!
smekni.com

Проектирование участка грунтования кузова легкового автомобиля ХТОП 0934.240501.006 КР (стр. 5 из 7)

m – масса изделия, m = 300 кг; t0 – начальная температура изделия, t0 = 170 °C; tср – температура охлаждающего воздуха на входе в камеру, tср = 18 °С; tk – конечная температура изделия, tk = 40 °C;

F – поверхность участвующая в теплообмене, F = 80 м2;

α – коэффициент теплоотдачи при принудительном охлаждении, α = 190 кДж/(м2*ч*°С).

τ = 60*0,48*300*[ln(170 – 18) – ln(40 – 18)]/(80*190) = 1 мин.

Ширина камеры охлаждения

В = b + 2*(0,15 + b1 + 0,1), (3.72)

где b1 – ширина воздуховодов для подачи холодного воздуха.

В = 1,68 + 2*(0,15 + 0,45 + 0,1) = 3,08 м ≈ 3,1 м.

Высота камеры охлаждения


Н = h + d1 + 0,1, (3.73)

где d1 – высота воздуховодов для подачи холодного воздуха, d1 = 0,75 м.

Н = 1,42 + 0,75 + 0,1 = 2,27 м ≈ 2,3 м.

Длина камеры охлаждения

L = υ*τ + l, (3.74)

где l – длина изделия, l = 4,35 м.

L = 1,2*1 + 4,35 = 5,55 м ≈ 5,6 м.

Производительность приточного вентилятора

Vпр = (Gизд*c + Gтр*c)*(t0 – tk)/(св*(tух – tср)), (3.75)

где tух – температура воздуха на выходе из камеры охлаждения, tух = 35 °С.

Vпр = (18000*0,48 + 3800*0,48)*(170 – 40)/(1,0*(35 – 18)) = 80019 м3/ч.

Принимаем напор вентилятора Р = 950 Па.

Выбираем вентилятор Ц4–76 №16, со следующей характеристикой [6, с.155]

Q = 82000 м3/ч; Р = 950 Па; η = 0,82; ω = 60 с-1.


Требуемую мощность электродвигателя рассчитываем по формуле (3.17)

N = 82000*950*1,1/(1000*3600*0,82*0,96*0,9) = 33,5 кВт.

Выбираем электродвигатель типа АО2–82–8 [6, с.173]

N = 40 кВт; n = 750 мин-1.

Производительность вытяжного вентилятора

Vвыт = Vпр + 2*(b + 0,3)*(h + 0,2)*Wпр*3600, (3.76)

где Wпр – скорость воздушного потока в открытых транспортных проемах Wпр = 0,3 м/с .

Vвыт = 80019 + 2*(1,68 + 0,3)*(1,42 + 0,2)*0,3*3600 = 86947 м3/ч.

Принимаем напор вентилятора Р = 1000 Па.

Выбираем вентилятор Ц4–76 №16, со следующей характеристикой [6, с.155]

Q = 90000 м3/ч; Р = 1000 Па; η = 0,8; ω = 60 с-1.

Требуемую мощность электродвигателя рассчитываем по формуле

N = 90000*1000*1,1/(1000*3600*0,8*0,96*0,9) = 40,2 кВт.

Выбираем электродвигатель типа АО2–92–8 [6, с.173]


N = 55 кВт; n = 750 мин-1.

3.4 Расчет камеры пневматического распыления [1]

а) Определение размеров камеры и проемов.

Ширина камеры без гидрофильтра

Вк = Ви + В1 + В2, (3.77)

где В1 – расстояние от изделия до воздухопромывных каналов, В1 = 0,85 м;

В2 – расстояние от изделия до стенки камеры (для камер с поперечным отсосом воздуха В2 = 0,55 м).

Вк = 1,68 + 0,85 + 0,55 = 3,08 м ≈ 3,1 м.

Длину камеры Lк определяем из условий удобства работы в ней и принимаем равной длине гидрофильтра (2400;3400;4200 мм). Lк = 6м.

Высота камеры

Нк = Hи + hп, (3.78)

где hп – расстояние от верха изделия до потолка камеры (принимаем hп = 0,8…1,0 м).

Нк = 1,42 + 1,0 = 2,42 м ≈ 2,5 м.

Из условий работы камеры принимаем ширину рабочего проема Вр.п. = 0,6 м. Высота рабочего проема


Нр.п. = Ни + (400…500); (3.79)

Нр.п. = 1,42 + 0,4 = 1,82 м ≈ 1,85 м.

Ширина транспортного проема для ввода и вывода изделий

Вт.п. = Ви + 2*Вз, (3.80)

где Вз – расстояние между изделием и проемом по ширине, Вз = 0,15…0,2м.

Вт.п. = 1,68 + 2*0,15 = 1,98 м ≈ 2 м.

Высота транспортного проема

Нт.п. = Ни + 2*hз, (3.81)

где hз – расстояние между изделием и проемом по высоте, hз = 0,1…0,2 м.

Нт.п. = 1,42 + 2*0,15 = 1,72 м ≈ 1,75 м.

б) Определение объема удаляемого из камеры воздуха.

Расчетный объем (м3/ч) удаляемого из камеры воздуха для камер с поперечным отводом воздуха определяется по средним скоростям его движения в рабочем и транспортных проемах способа и состава лакокрасочного материала:

V = 3600*υ*F, (3.82)

где υ – скорость воздуха в проемах, м/с;

F – площадь сечения проемов.

Принимаем скорость воздуха в открытых проемах υ = 1,3 м/с.

Площадь сечения открытых проемов при перекрытии их изделием на 30 %

F = 0,95*1,75*2*0,7 + 1,42*1,85 = 5 м2.

V = 3600*1,3*5 = 23400 м3/ч.

По объему удаляемого воздуха выбираем гидрофильтр

Высота гидрофильтра Нг = 2,5 м.

Ширина гидрофильтра Вг = 1 м.

Длина гидрофильтра

Lг = V/(3600*υпр.к.*0,5*Вг*К), (3.83)

где υпр.к. – скорость воздуха в воздухопромывном канале, υпр.к. = 5…6,5 м/с; К – коэффициент живого сечения гидрофильтра (принимаем К = 0,9).

Lг = 23400/(3600*0,5*1*6*0,9) = 2,4 м.

в) Гидравлический расчет.

Общий объем воды, рециркулирующий по экрану и полуцилиндрам гидрофильтра, определим по количеству проходящего через него воздуха из расчета 2,5 л воды на 1 м3 удаляемого воздуха

Vв = 0,0025*V; (3.84)

Vв = 0,0025*23400 = 58,5 м3/ч.

Объем воды, рециркулирующей по экрану гидрофильтра


Vэ = 3600*υв*b*δ, (3.85)

где υв – скорость течения воды по экрану (принимаем υв = 1 м/с);

b – ширина водяной завесы, b = Lг = 2,4 м;

δ – толщина водяной завесы (принимаем δ = 0,003 м).

Vэ = 3600*1*2,4*0,00326 м3/ч.

Объем воды, рециркулирующей по полуцилиндрам

Vпц = Vв – Vэ; (3.86)

Vпц = 58,5 – 26 = 32,5 м3/ч.

При расходе воды 58,5 м3/ч диаметр трубы 3́́ ́

По длине водораспределительной трубы с определенным шагом расположены патрубки диаметром 30–40 мм. Число n патрубков, подающих воду на экран

n = Vэ/(3600*υи*f), (3.87)

где υи – скорость истечения (принимаем υи = 1 м/с);

f – площадь сечения патрубка, м2.

n = 26/(3600*1*0,00113) = 6,4.

Принимаем n = 7. Число патрубков, подающих воду к полуцилиндрам

n = Vпц/(3600* υи*f); (3.88)

n = 32,5/(3600*1*0,00113) = 7,99.


Принимаем n = 8.

Выбираем насос ОХ6–54Г со следующей характеристикой [10, с.14]

Q = 60 м3; η = 0,8.

Выбираем электродвигатель АО–102–6м со следующей характеристикой [10, с.14]

Nн = 125 кВт; n = 1500 мин-1.

г) Выбор вентиляционных устройств.

По объему удаляемого из камеры воздухаподбираем центробежный вентилятор Ц4 – 76 №12,5 со следующей характеристикой [6, с.154]

Q = 25000; Р = 700 Па; η = 0,8; ω = 60 с-1.

Требуемую мощность электродвигателя рассчитываем по формуле (3.17)

N = 25000*700*1,1/(3600*1000*0,8*0,96*0,95) = 7,3 кВт.

Выбираем электродвигатель АО2–61–8 [6, с.173]

N = 7,5 кВт; n = 750 мин-1.

д) Выбор краскораспылительной аппаратуры.

По каталогам в соответствии с необходимой производительностью камеры выбираем краскораспылительную аппаратуру:

– Ручные пневматические краскораспылители типа С–765 – 2 шт., [4, с. 4];

– Очиститель воздуха С–418А – 2 шт., [5 с. 316];

– Шланги для подачи сжатого воздуха и лакокрасочного материала – 10 м.

3.5 Расчет камеры электростатического распыления [1]

а) Выбор распылителей и дозирующих устройств.

Тип устанавливаемых в камере распылителей выбирают с учетом формы окрашиваемого изделия, производительности камеры и вида наносимого материала. Число n распылителей, устанавливаемых в камере, рассчитывают по их производительности и норме расхода краски для изделий соответствующей группы сложности:

n = S0*N/q, (3.89)

где S0 – площадь окрашиваемой поверхности в 1 мин, м2;

N – норма расхода материала, г/м2;

q – производительность одного распылителя г/мин.

Производительность одного распылителя

q = π*dн*qн, (3.90)

где dн – диаметр распыляющего насадка, см;

qн – удельный расход материала на 1 см коронирующей кромки в мин, г*см-1*мин-1.

Для нанесения грунтовки ЭП–0270 при общей производительности камеры 1200 м2/ч выбираем электромеханический распылитель с грибковой коронирующей насадкой (qн = 2 г*см-1*мин-1), dн = 10 см.

q = 3,14*10*2 = 62,8 г/мин.

n = 20*33,3/62,8 = 10,6.

Принимаем n = 12.

Для питания двенадцати распылителей необходимы четыре дозирующие установки типа ДХК.

б) Определение размеров камеры

Ширина камеры

Вк = Ви + 2*В + 2*lр + 2*Вп, (3.91)

где В – расстояние между изделием и коронирующим насадком, В = 0,25…0,3 м;

lр – длина части распылителя, находящейся под высоким напряжением,

lр = 0,2…0,35 м;

Вп – расстояние между стенкой камеры и токоведущими частями распылителя, Вп = 1,0…1,3 м.

Вп = 1,68 + 2*0,3 + 0,3 + 2*1,1 = 4,78 м ≈ 4,8 м.

Длина камеры при установке распылителей по обе стороны от конвейера

Lк = (0,4…0,5)*n+ 2; (3.92)

Lк = 0,5*10 + 2 = 7 м.

Высота камеры

Нк = Ни + hп, (3.93)


где hп – расстояние от верха изделия до потолка камеры, hп = 0,8…1,0 м.

Нк = 1,42 + 1,0 = 2,42 м ≈ 2,5 м.

в) Определение размеров проема для ввода и вывода изделий.

Ширина транспортного проема

Впр = Ви + 2*Вз, (3.94)

где Вз – расстояние между изделием и проемом, Вз = 0,15…0,2 м.

Впр = 1,68 + 2*0,2 = 2,08 м ≈ 2,1 м.

Высоту проема Нпр = 2,5 м принимаем равной высоте камеры Нк.

г) Определение объема удаляемого из камеры воздуха и выбор вентиляционных устройств.

Расчетный объем удаляемого из камеры воздуха

V = 3600*υ*F, (3.95)

где υ – скорость воздуха в проемах, υ = 0,4…0,5 м/с;

F – площадь сечения проемов, м2 (принимают с учетом перекрытия их изделием).

При ширине открытого проема Впр = 2,1 м и высоте Нпр = 2,5 м площадь проема составит 2,1*2,5 = 5,25 м2. Площадь проема, перекрываемая изделием, составляет около 30 % площади поперечного сечения изделия: 1,8*1,42*0,3 = 0, 72 м2

Следовательно, площадь, с которой происходит отсос воздуха, составляет 5,25 – 0,72 = 4,53 м2.

Объем отсасываемого воздуха из двух проемов

V = 3600*0,5*2*4,53 = 16308 м3/ч.

Принимаем напор вентилятора Р = 800 Па.

Выбираем вентилятор Ц4–76 №12,5 со следующей характеристикой

Q = 16500 м3/ч; Р = 800 Па; η = 0,7; ω = 60 с-1.

Требуемую мощность электродвигателя рассчитываем по формуле (3.17)

N = 16500*800*1,1/(1000*3600*0,7*0,96*0,95) = 6,32 кВт.