Станок для резки полос из углеродистой и коррозионностойкой стали до 3 мм

Описание

В проекте выполнена разработка станка для резки полос из углеродистой и коррозионностойкой стали толщиной до 3 мм.

Выполнено конструирование и расчет станка.

Приведены требования к проектируемому станку. Основными требованиями являются: надежность, высокая производительность, технологичность, минимальные масса и габариты, ремонтопригодность, экономичность и удобство эксплуатации. 

Сделана разработка компоновочной схемы станка.

Конструкция станка включает в состав стол, установленный на металлоконструкции, и привод. Выполнена установка режущего узла, передвижных упоров и рольганга на рабочей поверхности стола. Установка привода выполнена на нижней обвязке. В его составе имеется мотор-редуктор и коробка передач, обеспечивающая две частоты вращения роликовых ножей. На поверхность стола подается разматываемый с рулона разрезаемый лист. В центре стола установлен режущий узел, который включает два вала с роликовыми ножами. Посредством зубчатой передачи валы связаны между собой, за счет чего выполняется вращение с одинаковой частотой верхнего и нижнего ролика в противоположных направлениях. Надрез кромки происходит при подаче листа в зону захода роликов. При этом полотно увлекается вращающимися роликами, которые обеспечивают непрерывную резкую полосы. За счет перестановки упоров осуществляется настройка станка на требуемую ширину листа. Перемещение упоров совершается вдоль пазов, которые расположены вдоль коротких сторон стола. Левый упор обеспечивает установку требуемой ширины полосы, а правый - выставляется на ширину рулона. В конструкции предусмотрен рольганг, обеспечивающий исключение трения полосы о поверхность стола. 

Рассчитаны размеры стола:

В конструкции режущего узла предусмотрены регулировочные прокладки для быстрой регулировки зазора.

Произведен выбор основных характеристик привода вращения ножей.

В качестве источника движения принят планетарный зубчатый двухступенчатый мотор-редуктор типа 1МПз2 и асинхронный электродвигатель 4AX90LB8. Определен КПД мотор-редуктора – 0,672 и мощность на выходном валу 1,0 кВт. Крутящий момент на выходе редуктора равен 539500 Н×мм.

Сделан расчет привода при обработке углеродистой стали при включении передачи 25/35. Рассчитаны крутящие моменты на выходном валу коробки передач – 732792 Н×мм и на валу роликового ножа 835735 Н×мм.

Проведен проектировочный расчет зубчатой передачи 25/35.

В качестве материала колес принята сталь 40Х. Определено допускаемое контактное напряжение 991 МПа и предел контактной выносливости 1090 МПа. Вычислена требуемая ширина колес – 45 мм, окружная сила в зацеплении 8632 Н, радиальная сила – 3142 Н, действующие изгибные напряжения 386 Н.

Проведены расчеты цепной передачи. Принята однорядная роликовая цепь типа ПР с шагом 38,1 мм, разрушающей нагрузкой 12700 Н, массой одного метра цепи 5,5 кг/м. Определена скорость цепи 0,16 м/с, давление в шарнире цепи 28 МПа. Коэффициент запаса прочности равен 2.

Выполнен расчет валов коробки передач с определением реакций опор и построение эпюр. Под опоры валов подобраны подшипники 210 с внутренним диаметром 50 мм. Для вала I рассчитан коэффициент усталостной прочности 3,5. Сделана проверка на прочность шпоночного соединения выходного конца быстроходного вала с полумуфтой.

Аналогично произведен расчет для вала II.

Сделан расчет привода при обработке коррозионностойкой стали с определением основных значений.

Выполнена проверка тягового усилия на ножах. Вычислена суммарная сила на ноже – 1438 Н, радиус режущей кромки – 75 мм.

Рассчитана себестоимость станка, равная 383475 руб.

Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности.

 В дипломной работе разработан станок для резки полос из углеродистой и коррозионностойкой стали толщиной до 3 мм с проектированием конструкции несущей системы и привода вращения роликовых ножей.