Пристрої обємного дозування та формування пакета із плівкових матеріалів ємністю до 0.5кг пакувального автомату

Стандартний модуль зубців Mn = 4.5 мм (ст. 260 [1]), тоді фактичний кут нахилу лінії зубців:

    cosb = Mn(z₁ + z₂)/ 2 a_w = 4.5(20 + 61)/2200 = 0,91, тоді b = 24^о 18^І 7^ІІ

2.6.3 Визначаємо попередні значення деякий параметрів передач:

  Ділильні  діаметри шестерні і колеса:

         d₁ = Mnz₁ /cosb = 4.520/0.91 =  98.77 мм;

         d₂ = Mnz₂ /cosb = 4.561/0.91 =  301.23 мм;

  Ширина  зубчастих вінців :

         b₂ = Yba a_w  = 0.4200 = 80 мм;

         b₁ = b₂ +2 = 80 + 2 = 82 мм;

  Колова  швидкість зубчастих коліс:

v = 0.5w₁d₁ = 0.5pn d₁/30 = 0.53.14114.683 98.77/30 = 592.79 10^-3  = 0.59м/с.

  За даними табл. 22.3 на ст. 273 [2] вибираємо 9-й ступінь точності (n_ст = 9). Для всіх показників точності зубців шестерні та колеса будуть :

         z_v1 = z₁/cos³ b = 20/0.91³ = 26.54;

         z_v2 = z₂/cos³ b = 61/0.91³ = 80.95; 
 
 

  Коефіцієнт  торцевого перекриття визначаємо за формулою 23.6 [2].

    E_a = [ 1.88 - 3.2 (1/ z₁+1/ z₂)] cosb = [1.88 – 3.2 (1/20 + 1/61)*0.91 = 1.52

  Коефіцієнт  ocьового перекриття дістаємо із формули 23.7 [2].

         E_b = b₂ sinb/(pMn) = 80sin24^о 18^І 7^ІІ/3.144.5 = 2.33.

  Колова  сила у значенні зубчастих коліс:

         F_t = F_Ht = F_Ft =2T₁ /d₁ = 2402.79210³ /98.77 = 8156.16 H.

2.6.4 Розрахунок активних поверхонь зубців на контактну міцність:

           s_H  = z_E z_H z_M Öw_Ht (u +1)/ d₁u£ [s]_HР , МПа.

де z_E = Ö1/Е₂ = Ö1/1,52 = 0,827 – коефіцієнт сумарної довжини контактних ліній;

   z_H = 1,77 cosb = 1.77*0.91 = 1.62;

   z_M  = 275 МПа – коефіцієнт, який враховує  механічні властивості матеріалів коліс;

Колова  сила:

         w_Ht = F_t / b₂ · K_Ha · K_Hb· K_Hv ;

   K_Ha  = 1.12;

   K_Hv  = 1.01;

   K_Hb  = 1.08;

         w_Htt = 8156.16· 1.12· 1.08· 1,01/80 = 124,6 н/мм;

тоді  s_H = 0.827· 1.62· 2.75· Ö124,6· (4.5 +1)/98.77· 4.5 = 457,48 МПа.

Стійкість зубців проти втомного викришування їхніх активних поверхонь забезпечується, бо s_H < [s]_HP , 457,48 < 481,82.

  Розрахунок  активних поверхонь зубців на контактну  міцність за формулою 23.28[1].

         [s]_Hmax = s_H · ÖT_1max /T_H = 457,48 · Ö 2 = 646,97 МПа;

         [s]_Hmax < [s]_Hmax ; 646,97 < 1260 МПа;

2.6.5 Розрахунок зубів на втому при згині:

         [s]_gym = Y_F · Y_E· Y_b · w_FL /Mn £[s]_F , мПа.

де Y_F1 = 4,08; Y_F2 = 3,62 – коефіцієнти форми зубів за табл. 23.5[2];

   Y_E = 1 - коефіцієнт перекриття (ст. 303[1]);

   Y_b = 1-b/140 = 1-(24.3213/140) = 0,83 -  коефіцієнт нахилу зубів.

w_Ft– розрахункова колова сила:

K_Fa = (4 + (E_a -1)(n_ст –5))/4· E_a = (4 + ( 1.52 – 1)(9 – 5))/4· 1.52 = 1 коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами.

K_Fb = 1.15 - коефіцієнт нерівномірності навантаження по ширині зубчастих коліс (рис.23.8 [1]).

K_Fv =1.1 - коефіцієнт динаміки навантаження за таблицею 23.4 [1].

         w_Ft = 8156.16· 1· 1.15· 1.1/80 = 128.97 н/мм;

    s_F1 = 4.08· 1· 0.83· 128.97/4.5= 97.05 МПа < 257,14 МПа;

    s_F2 = 3.62· 1· 0.83· 128.97/4.5 = 86.11 < 236,57 МПа.

Розрахунок  зубців на міцність при згині максимальним навантаженням за формулою 23.31 [1].

         s_Fmax = s_F (T_1max /T_1F )£ [s]_Fmax

    [s]_Fmax1 = 97.052 = 194.1 < 685 МПа.

    [s]_Fmax1 = 86.112 = 172.22 < 630,2 МПа.

2.6.6 Розрахунок параметрів зубчатої передачі (ст  311[1]).

    h_a – висота  головки зубця;

    h_f = 1.25 Mn = 1.254.5 = 5.625 – висота ніжки;

    h = 2.25 Mn = 2.254.5 = 10.125 – висота зубця;

    с = 0.25 Mn = 0.254.5 = 1.125 – радіальний зазор;

    a_n = 20⁰ кут профілю зубів.

Розміри вінців зубчастих коліс:

    d₁ = 98.77; d₂ = 301.23 – ділильні діаметри;

    dа₁ = d₁ + 2Mn = 98.77 + 24.5 = 107.77 мм;

    dа₂ = d₂ + 2Mn = 301.23 + 24.5 = 310.23 мм;

    df₁ = d₁ – 2.5Mn = 98.77 - 24.5 = 87.52 мм;

    df₂ = d₂ – 2.5Mn = 301.23 - 24.5= 289.98 мм;

Розрахунок  сил у зачепленні зубців передачі :

    F_t  = 8156.16 H;

    F_r  = F_t tg a_n /cos b = 8156.16 tg 20/0.91 = 3257.72 H;

    F_a  = F_t tgb = 8156.16 tg 24.3213 = 3686.3 H. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.7.Розрахунок зварної колодки  [6]

Зварну  колодку  приймаємо виходячи з  товщини термозварної плівки яку ми використовуємо, тобто h=30мкм, з таблиці можна підібрати по температурі зварювання, яка рівна Тзв=160-180°С термоусадкову плівку ПП (поліпропілен)..

Загальна  площа зварної колодки буде рівна:

S=a·b=140·10=1400мм²=14см²

Споживча  потужність зварної колодки:

R=1кВт

Час зварювання складає:

Продуктивність 20 пак/хв.       Тзв=3с

   Теплофізичні  властивості термопластичних  полімерів

     
 
 
 
 
 

2.8.Вибір пневмодвигунів

Вибираємо  однощтоковий пневмоциліндр

2.8.1. Вибір номінального тиску пневмоприводу.

Номінальний тиск вибирається з ряду (МПа): 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 6,3;10; 16; 20.

Тиск  вибирається в залежності від  величини зусилля та обертового моменту  на вихідних ланках гідро двигунів . Я вибрав тиск   Р=0.63 Мпа                                                      

2.8.2.Визначення основних параметрів пневмоциліндрів

L=0.1м

а=4м/c².

Де L-довжина ходу поршня.

    де.а -пришвидчення,вибираємо з довідника

Швидкість прямого і зворотнього ходу поршня визначається за формулою: 

2.8.3Діаметр поршня визначається за формулою: 

     Де- F-140 H

      де, К _зап  - коефіцієнт запасу (К зап =1,15...1,25);

       - к.к.д. пневмоциліндра.

     Приймаємо D=40 мм

     Діаметр штока d=18 мм 

2.8.4.Зусилля (F_пр ) та швидкість (v _пр ) штока циліндра  при  прямому ході 

                                         

Номінальний тиск вибирається з ряду (МПа): 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 6,3;10; 16; 20.

Вибираэмо Р= 0.63 МПа.   

S 1 ,S 2   -  площа поршня з безштокової та штокової сторони 
 
 

      (F_зв ) та швидкість   зусилля (v_зв ) штока циліндра при зворотному ході :

                  

     Де- η_ц= 0.85. 

2.8.5.Визначення витрат тиску у пневмоприводі 

Густина повітря  V=1.3×10^-3г/см³.

 
 

2.8.6.Об’ємні витрати пневмодвигуна 
 
 
 

2.8.7.Втрати в двигуні і апаратах визначається:

де Q _вт.дв  - об'ємні втрати в пневмодвигуні, вказуються у технічній характеристиці фірмою - виготівником, або визначаються

                   Q _вт.дв =k _вт Р;

     де k _вт  - коефіцієнт об'ємних втрат,

для пневмоциліндра k _вт =0,034...0,05 см 3 /(Мпс),

 для  пневмомотора  k _вт = 0,8...1,2 см 3 /(Мпс) 
 
 
 
 
 
 

2.8.8.Сумарні втрати визначаються з формули :

                      Q _вт =Q _вт.дв + Q _вт.ап ; 
 

2.8.9.Розрахунок витрат  тиску здійснюється з урахування витрат тиску повітря на двигуні, з урахуванням її сумарних втрат та кількості робочих елементів.

Розрахунок  відбувається за такими формулами: 
 
 
 
 

      де Q _max  - максимальні витрати робочої тиску в циклі роботи автоматизованого обладнання, визначаються за витратною характеристикою (м 3 /c);