Контактная сварка деталей и материалов (стр. 3 из 3)
Выбор ШД осуществляется по следующим параметрам:
где Мн – момент нагрузки;
ір – передаточное число редуктора;
- КПД передачи; 
rпр. – радиус приведения м;
h - КПД передачи;
Fн – усилие сопротивления =Q*f=200*0.015=3Н
Q – вес всей тележки;
f – коэффициент трения;
Определяем шаг двигателя
ДS – точность позиционирования, 2мм;
Выбираем шаговый двигатель – ДШМ-20-4-131, у которого
Шаг - 18є;
Ммах – 0,3 Н*м
Ток фазы – 9,25А
Габариты 983110мм
рис. – Функциональная схема блока управления ШД.
Для управления ШД используются статические преобразователи частоты – инверторы, структура которых несколько отлична от структуры непрерывного частотно-регулируемого привода, например асинхронного. Эти отличия обусловлены особенностями управления ШД, который представляет собой дискретную разомкнутую следящую систему. Дискретный привод с ШД управляется унитарным кодом – частотно-модулированной последовательностью импульсов, причем информационными параметрами этой последовательности являются частота f и число N импульсов.
Управляющий унитарный код вырабатывается генератором импульсов ГИ с регулируемой частотой или специальным задающим устройством ЗУ, в качестве которого могут быть использованы различного рода программные устройства или ЭВМ. Сигнал с выхода ГИ при необходимости калибруется по амплитуде и длительности формирователем импульсов ФИ для согласования параметров управляющих импульсов с входными параметрами распределителя импульсов РИ. Ключ К осуществляет управление поступлением импульсов на вход РИ. Изменение направления движения ШД (реверс) осуществляется РИ, который в зависимости от сигналов, поступающих на входы выбора направления вперед В и назад Н, изменяет последовательность переключения фаз с прямой на обратную.
Для соединения вала двигателя с входным валом редуктора используется упругая муфта с резиновой звездочкой. Эти муфты обладают большой радиальной, угловой и осевой жесткостью. Сборку узлов необходимо выполнять с повышенной точностью, применяя подкладки и контролируя положение узлов. Предельное смещение валов следует принимать: радиальные Д=0,10…0,15мм; угловые г=0,6/100 мм/мм; осевые щ=0,1мм.
Ввиду малых возможных угловых смешений валов даже при обычной точности монтажа нагрузку от угловых смещений в расчете не учитывают.
Муфта выбирается из ГОСТа 14084-93 по диаметру вала, для диаметра вала 20мм берем муфту с радиальной жесткостью Ср=800Н/мм. Число упругих элементов выбирается 6,8 или 10. Упругие элементы выполняются из резины (модуль упругости Е≈5 МПа), армированной кордом, или из вулколана. Допускаемые напряжения принимают: [ф]сд=0,8Мпа; [у]и=1.5Мпа. Муфта допускает радиальное смещение Д валов в пределах зазора а=1,0…1,5мм между кулачком и полумуфтами. Допустимое угловое смещение г составляет 1є30ґ.
Расчет пружины.
Принимается сила пружины при рабочей деформации F2=6…10кг или это =60…100Н. Деформация пружины h=25мм.
1. Допускаемое нагружение кручения витков составляет;
где ув=1500Мпа – граница твердости при растяжении, для III класса d=3мм,
КL=0,8 – коэффициент долговечности пружины,
2. Сила пружины при МАХ деформации;
Согласно ГОСТ 13768-86 и F3 подбираем пружину №1. У которой следующие параметры F3=140Н; d=3,0мм; D1=40мм; с1=16,00Н/мм; s3=8.750мм.
3. Определим жесткость пружины;
4. Число рабочих витков и полное число витков;
По конструктивным соображениям берем такую пружину с рабочим числом витком 6 и с полным числом витков 7,5
5. Определим деформацию и длину пружины;
6. Шаг пружины;
7. Длина развернутой пружины;
8. Масса пружины;
Расчет конической передачи.
Передаточное отношение U=1;
Вращающий момент на входном валу Т1=0,3Н*м;
Из конструктивных соображений принимаем de1=60мм;
Конусное расстояние и ширина зубчатого венца
Угол делительного конуса шестерни.
Внешнее конусное расстояние.
Ширина зубчатого венца.
Модуль передачи выбираем из стандартного ряда Me(Mte)=3мм
Определяем числа зубьев шестерни и колеса
Делительные диаметры колес:
Расчет пневмоцилиндра.
Определяем диаметр пневмоцилиндра.
где Q – вес изделия Н;
Q=Qтр*К=88,2*1,5=132,3Н
Qтр=m*g*f=15*9.8*0.6=88.2Н
Р – усилие давления воздуха МПа;
m – масса изделия кг;
f – коэффициент трения;
по конструктивным соображениям принимаем d пневмоцилиндра =30мм.
7. Техническое нормирование работ на контактную сварку
Основное время точечной сварки одной точки на машине МТ-1602 составляет 0,0035мин. [См.1,с.44] Время на включение и выключении машины принимается 0,015мин. на один ход машины [См.1,с.44]. Вспомогательное время определяем из таблиц 13,16,17,18.[См.1,с45-49]
Определение массы обечайки:
где Н – величина нахлеста мм;
R – радиус обечайки мм;
d - толщина мм;
L – длинна обечайки мм;
Расчет нормы штучного времени на точечную сварку.
| Прием | Основное время на одну точку, мин. | Вспомогательное время, мин. |
| 1.Установить заготовку на тележку по упорам | 0,058 | |
| 2. Закрепить деталь пневмоцилиндром | 0,15 | |
| 3. Установить середину детали над электродами | 0,090 | |
| 4. Включить точечную машину и сварить от середины к краю 9-ю точками Время продвижения детали на шаг (8 шагов) | 0,015+(0,0035*9)=0,0465 | 0,0078*9=0,0702 |
| 5. Повернуть деталь на 1808 | 0,0220 | |
| 6. Установить середину детали над электродами | 0,090 | |
| 7. Включить точечную машину и сварить от середины к краю 9-ю точками Время продвижения детали на шаг (8 шагов) | (0,0035*9)+0,015=0,0465 | 0,0078*9=0,0702 |
| 8. Раскрепить изделие | 0,15 | |
| 9. Снять изделие | 0,046 | |
| ИТОГО | 0,093 | 0,7464 |
Вычисляем штучное время:
Тш = 18*0,093+0,7464=2,4204мин = 0,04034 Н*ч
Работу выполняет один рабочий
8. Расчет сварочного оборудования и численности основных производственных рабочих
Количество единиц сварочного оборудования определяется:
где Тш – штучное время на одно изделие, Н*ч;
n=12000шт. – годовая программа выпуска изделия;
ав – коэффициент выполнения норм выработки, принимается =1,2;
аисп. – коэффициент использования сварочного оборудования;
аисп.=0,8 (для массового производства)
Ф – действительный годовой фонд времени работы сварочного оборудования;
где Ч – число смен;
ар – коэффициент, учитывающий время на капитальный и средний ремонт, при 3-х сменной работе ар=0,93
Требуемую численность основных производственных рабочих определяют по формуле:
где Ттех. – технологическая трудоемкость единицы продукции;
В – годовая программа;
Фр – расчетный плановый фонд рабочего времени (для 18 дневного отпуска Фр=1850ч.).
Список использованной литературы
1.Гуляев А.И. «Технология и оборудование контактной сварки»: Учебник для машиностроительных техникумов - М.: Машиностроение, 2005-256 с.
2. «Технология и оборудование контактной сварки»: Учебник для машиностроительных вузов - под ред. Б.Д. Орлова - М: Машиностроение,-352 с
3. «Технология и оборудование контактной электросварки» Гельман А.С.-Москва,2001-368с.