Расчет электромеханического оборудования приспособления

Расчёт сварочной глагольной тележки

Производим расчёт ходовой части и механизма передвижения тележки глагольного типа. Расчётная схема сварочной тележки представлена на рисунке 4.1.

Рис. 4.1. Расчётная схема сварочных тележек.

(4.15)

(4.16)

где G– вес катучей балки и сварочного автомата

Определяем усилие на каждом из двух колёс, передвигающихся по одному рельсу:

(4.17)

Сумма горизонтальных реакций этих же колес равной горизонтальной реакции верхних опорных роликов определяется по следующей формуле:

Рис. 4.2. Схема ходового колеса.

(4.18)

H – ширина колеса, Н=(40-70мм),

Диаметр колеса и ширина обода проверяется расчетом на контактное напряжение по следующей формуле:

(4.19)

Эффективное напряжение в точечном контакте определяется по формуле Ковальского:

(4.20)

где: K_f – коэффициент учитывающий влияние тангенсальных сил трения при среднем режиме работы оборудования K_f=1, 05,

r₁– радиус колеса, r₁= (от 60 – 180мм).

h– величина составляющая 90% от Н

Е – приведенный модуль упругости Е = 2, 6^.10⁵ МПа

Р – нагрузка на колесо определяется по следующей формуле:

(4.21)

Pc – максимальная нагрузка на обод колеса которая равна Q1

К_н - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине рельс: К_н = 1, 1

Допустимое значение контактного напряжения выбирается в зависимости от твердости по Бринелю. HB обод колеса.

Используется сталь: Ст30, Ст 40.

(4.22)

Сопротивление передвижения тележки определяется по формуле:

(4.23)

где: Q_k – нагрузка на колесо равняется G,

f_n – коэффициент трения в подшипниках, f_n =0, 015,

μ _К- коэффициент трения качения с цилиндрическим ободом, μ =0, 03

D_к - диаметр колеса (мм)

d_в- диаметр вала в месте посадки подшипников, dв в 5-6 раз меньше

К_р -коэффициент учитывающий сопротивление трения бортов колеса (ребер) о голову рельс, К_р =2, 5

Определяем сопротивление передвижения тележки в период разноса:

(4.24)

где: a – возможное ускорение тележки, а = (0, 10-0, 11)мм/сек²

Момент сопротивления движения приводных валов двигателя:

(4.25)

где: D -диаметр колеса

Общий КПД механизма передвижения от вала ходового колеса до вала двигателя η ₀ = 0, 91

i – общее передаточное число редуктора

Определяем запас сцепления ведущих колес с рельсом при установившемся движении тележки:

(4.26)

где: Ψ – коэффициент сцепления ходового колеса с рельсом, Ψ =0, 15

Q_min – наименьшее суммарное давление ведущих колес на рельс, Q_min=G

Производим уточнение мощности электродвигателя тележки по следующей формуле:

(4.27)

где: υ max – максимальная скорость движения применяется в 5 раз больше скорости сварки

Расчет механизмов подьема

Сопротивления вращению направляющих роликов коретки зависит от величины опорных реакций этих роликов:

(4.28)

где: L – максимальное плечо штанги, горизонтальной консоли

l – плечо от горизонталной консоли до места подвешивания сварочной головки

h - расстояние между роликами

Сопротивление вращению роликов при подъеме:

(4.29)

где: f_p – коэффициент трения подшипников ролика

K_р – коэффициент учитывающий трения в ребрах ролика, K_р = 1, 5 – 2, 0

μ _к – коэффициент трения качения

D_p – диаметр роликов от 4 до 8 см

d – диаметр вала в месте посадки подшипника принимается в 2 раза меньше диаметра роликов в (м)

Определяем необходимое подъемное усилие:

(4.30)

Определяем мощность электродвигателя механизма подъема:

(4.31)

где: υ _n – скорость подъема (не более 2 м в минуту).

Определяем усилие подъема в период разгона:

(4.32)

где: a – возможное ускорение не превышает

Расчет несущих конструкций

Определяем наибольший изгибающий момент консольной штанги:

(4.33)

где: G_a – вес сварочного аппарата (головки свойство в полном его вооружении)

G_δ – собственный вес консольной балки

l – вылет консольной балки

Определяем мощность штанги и консоли:

(4.34)

где: W_к – момент сопротивления сечения штанги консоли

[ σ ] – временное сопротивление на разрыв.

Глагольная тележка ГТ-1 предназначена для перемещений несамоходных сварочных автоматов при сварке прямолинейных и кольцевых швов.

Техническая характеристика глагольной тележки ГТ-1представлена в табл.4.1

Таблица 4.1

Техническая характеристика глагольной тележки ГТ-1

Данное сборочно-сварочное приспособление спроектировано с учетом выполнения технологического процесса сборки и сварки, а также учитывая необходимость обеспечения удобства и безопасности эксплуатации, наиболее выгодного порядка наложения швов, предохранения от деформаций, облегчения труда сборщиков и сварщиков.