Автоматизация транспортировки осей колесных пар автооператором портального типа (стр. 5 из 8)

Ход поршня

принимается конструктивно в зависимости от характера выполняемой работы (для поворотных устройств , где угол поворота).

В табл. 2.2 приняты следующие обозначения:

- внутренний диаметр цилиндра, м;

- диаметр штока, м;

- рабочее давление сжатого воздуха или жидкости для пневмоприводов , Н/м2;

- противодавление в выхлопной или сливной камере для пневмоприводов =0,3 ;

- коэффициент, учитывающий трение в уплотнительных устройствах (0,8…0,9);

- коэффициент, учитывающий инерционные силы (1,1…1,3);

- плотность стали, кг/м3;

- ход поршня, м;

- коэффициент запаса прочности (1,1…1,3);

- допускаемые напряжения (для углеродистых сталей (1000…1200).105, Н/м2; для легированных сталей (1100…4000).105Н/м2);

- коэффициент расхода через отверстие (0,4…0,9);

- плотность масла (800…950) кг/м3;

- технологическое усилие (усилие полезной работы), Н.

Алгоритм расчета:

1. Подбираем внутренний диаметр

цилиндра и диаметр штока методом итераций из условия равновесия поршня, задаваясь их стандартными значениями:

; (2.2.1)

Определяем:

2. Толщину стенки днища (крышки) цилиндра, м

= 0.12 (2.2.2)

3. Наружный диаметр цилиндра, м

= 0.34 (2.2.3)

4. Длину корпуса цилиндра (принимаем высоту поршня

, м

= 0.995 (2.2.4)

5. Вес корпуса цилиндра, Н

= 6119 (2.2.5)

6. Вес плунжерной пары (шток и поршень; длину штока принимаем

), Н

= 31387 (2.2.6)

Подпрограмма расчета особых параметров пневмопривода:

Определяем:

1. Безразмерную нагрузку на привод

= 1.05 (2.2.7)

2. Безразмерный конструктивный параметр

= 1.61 (2.2.8)

где

вес корпуса или плунжерной пары (принимается в зависимости от конструкции привода (подвижен корпус, то вместо подставляют, подвижна плунжерная пара, то вместо подставляют );

диаметр отверстий, м;

3. Относительное время перемещения поршня

; = 8.821 (2.2.9)

4. Длительность перемещения поршня, с

= 0.598 (2.2.10)

3. Расчет технических характеристик машины

3.1 Расчет цикловой и фактической производительностей машины

Производительностью машины называется количество продукции, выдаваемой в единицу времени.

Для количественной оценки производительности автоматического оборудования необходимо выпущенную продукцию отнести к отрезку времени, за которой она была произведена.

При создании машин необходимо определить цикловую (Qц) и фактическую (Qф) производительности.

Цикловая производительность характеризует выпуск продукции в единицу времени на автоматическом оборудовании дискретного действия (имеется пауза для загрузки и разгрузки, зажима и разжима детали, подвода и отвода инструмента) при условии его бесперебойной работы.

Циклом работы машины называется совокупность действий по обработке изделия, при которых оно подвергается изменению в определенной последовательности до окончания обработки.

Длительность рабочего цикла (tц) определяет цикловую производительность:

(3.1)

где 1 – одно изделие;

tц – длительность цикла ч.

Для варианта №1:

Для варианта №2:

Для варианта №3:

Так как в процессе эксплуатации машин периоды бесперебойной работы чередуются с простоями, вызванными сменой и регулировкой инструмента, подналадкой механизмов, устранением отказов оборудования и систем управления, то фактическая производительность машин получается ниже цикловой.

Все перечисленные потери времени принято называть внецикловыми. Поэтому фактическую производительность определяют по формуле:

(3.2)

где tвнц – внецикловые потери времени, приходящиеся на одно изделие.

Для варианта №1:

Для варианта №2:

.

Для варианта №3:

.

При известной вероятности безотказной работы машины p(t) внецикловые потери времени можно определить из соотношения:

(3.3)

Для варианта №1:

.

Для варианта №2:

.

Для варианта №3:

.

3.2 Расчет надежности машины

При расчетах надежности машин полагают, что все элементы машины работают последовательно, т.е. отказ одного элемента приводит к отказу всей машины. Поэтому вероятность безотказной работы машины определяют по формуле:

(3.4)

где

– вероятность безотказной работы i-го элемента машины.

При этом вероятность безотказной работы любого элемента машины определяют, полагая интенсивность отказов постоянной, по формуле:

(3.5)

где λi – интенсивность отказа элемента машины, 1/ч;

t – продолжительность работы машины, ч.

Расчет вероятности безотказной работы машины осуществляют для основной конструктивной схемы в форме табл. 3.1

Таблица 3.1. Значения интенсивности отказов

Наименование элемента машины	Количествоэлементов	Интенсивность отказа элемента, λּ10–6, 1/ч	niּλi
Баки (резервуары)	1	1.5	1.5
Гидроцилиндры	1	0.2	0.2
Насос	1	13.5	13.5
Пневмоцилиндр	1	0.13	0.13
Силовая головка	1	15	15
Механические передачи	1	0.4	0.4
Трубопровод	2	0.03	0.06
Фильтр	1	0.8	0.8
Электродвигатель	1	2	2
Конвейеры	1	2	2
Всего	37,59

Вероятность безотказной работы машины определяем по формуле:

(3.6)

Расчет цикловой и фактической производительности машины также осуществляют в форме таблицы 3.2.

Таблица 3.2. Цикловая и фактическая производительности машины