Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ



Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

 

 

 

Кафедра деталей машин и основ

инженерного проектирования

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

Методические указания

для студентов всех специальностей

всех форм обучения

 

Санкт-Петербург 2008

 

УДК 621.18

 

Пронин В.А., Цыганков А.В., Шляховецкий Д.В.Основы проектирования рамных конструкций: Методичческие указания для студентов всех специальностей всех форм обучения. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2008. – 42 с.

 

Рассматриваются вопросы проектирования рамных конструкций, связанные с изучением дисциплин «Детали машин», «Механика», «Основы расчета технологического оборудования предприятий отрасли», «Детали машин и основы конструирования».

Указания содержат разделы : «Назначение рам», «Определение основных геометрических размеров», «Особенности конструктивного исполнения», «Основные расчетные зависимости», «Конструирование элементов ременных передач», «Пример рамной конструкции».

 

 

Рецензент

Д.т.н., проф. Пекарев В.И.

 

 

Рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом университета

 

 

© Санкт- Петербургский государственный

университет низкотемпературных

и пищевых технологий, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение......................................................................................................4

1. Назначение рам.......................................................................................5

2. Определение основных геометрических размеров...........................10

3. Особенности конструктивного исполнения......................................11

4. Конструирование элементов ременных передач...............................16

4.1. Компоновка элементов привода с ременной передачей................16

4.2. Натяжные устройства ременных передач.......................................18

5. Пример конструкции рамы..................................................................19

Спецификация...........................................................................................22

Список литературы...................................................................................23

Приложения:

Сортамент прокатной стали.....................................................................24

Швеллеры .................................................................................................26

Уголки равнобокие ..................................................................................28

Уголки неравнобокие ..............................................................................32

Косые шайбы ............................................................................................35

Болты фундаментные с анкерной плитой..............................................36

Фундаментные болты с закладным стержнем и колодцем ..................36

Болты фундаментные...............................................................................37

ВВЕДЕНИЕ

Рамы являются основными несущими частями, на которых монтируют остальные детали, узлы и механизмы машин, приборов и аппаратов.

Рамы должны быть прочными, жесткими, технологичными, удобными для сборки, разборки и технического обслуживания, эстетичными и др.

Для упрощения технологии изготовления и сборки рамных конструкций, рамы выполняют из прокатного сортамента (балки, уголок, тавр).

Жесткость служит основным критерием работоспособности рамы. При определенных заданных конструкцией габаритов рамы вес ее, в большей мере, определяется видом применяемого проката.

Сварную раму, в случае необходимости, легко исправить – дополнительно усилить, увеличить ее жесткость, изменить форму и размеры.

Горизонтальные рамы проектируют с учетом их совместной работы с фундаментом. Рамы подверженные существенным динамическим нагрузкам устанавливают на индивидуальные фундаменты или на общем бетонном полотне толщиной 100–500 мм и притягивают болтами и подливают цементным раствором.

НАЗНАЧЕНИЕ РАМ

 

При монтаже приводов вентиляторов, компрессоров и т.д., состоящих из электродвигателя, редуктора, вариатора, ременной передачи и пр. должны быть выдержаны определенные требования точности относительного положения узлов. Для этого узлы привода устанавливают на сварных рамах или литых плитах, таким образом обеспечивая правильное положение их в течение всего срока эксплуатации. Конструкции рам должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, виброустойчивости, стабильности формы во времени, и т.д. В настоящее время рамные конструкции чаще всего выполняют сварными из элементов сортового проката: швеллеров, уголков, полос, листов.

Длину рамы L и ширину B определяют в соответствии с размерами агрегатов, устанавливаемых на ней (см. рис. 1). Высоту рамы Н принимают равной примерно 0,1 L (см. рис. 2). Если рама ступенчатая, то высота Н соответствует более низкой ее части.

 

 

Рис. 1 Рама с установленными на ней агрегатами

 

При конструировании рамы не следует оставлять больших свободных площадей. При необходимости раму делают Г- или Т-образной формы. Для точной установки узлов привода по высоте под их основание к раме приваривают пластины листовой стали – платики – свободную поверхность которых механически обрабатывают. Это обусловлено тем, что сами швеллеры и уголки обрабатывать не рекомендуется, так как при сварке может повести отдельные элементы рамы, что приведет к ее перекосу. Для получения разновысоких участков рамы применяют платики, а также дополнительные подставки, свариваемые из швеллеров, угольников и листовой стали. Габариты рамы в плане определяются положением лап узлов устанавливаемых на раме.

Рис. 2. Контур простейшей рамы

 

Платик должен быть длиннее лапы на 3-5 мм в каждую сторону, но не доходить до края рамы примерно на толщину ее стенки δ мм:

 

δ = 3 + 7N = 6 (1)

 

где N = 0, 25 (2L + B + H); L, B и H – соответственно длина, ширина и высота рамы, мм

Формула (1) эмпирическая, справедлива при N< 2.[1]

При изготовлении сварных рам из прокатного сортамента, необходимо ограничивать число типоразмеров – номеров швеллеров и угольников, толщин листов.

Швеллеры и угольники следует по возможности, располагать так, чтобы торец одной детали примыкал к стенке другой. Это облегчает изготовление рам.

Детали рамы сваривают по контуру сопряжения. Никаких дополнительных усилений в виде косынок или накладок, как правило, не требуется. При сварке рамы заметно деформируются. Это вызывает необходимость делать платики с запасом по толщине. Платики всей своей длиной должны опираться на достаточно жесткий элемент. При необходимости под него ставят ребро. Приваривают платики к раме сплошными или прерывистыми швами. Для снятия внутренних напряжений сварные конструкции часто подвергают отжигу.

Платики особенно желательны для рам сложной конструкции с разностью уровней присоединительных поверхностей и большим количеством сварных швов. Платики следует по возможности располагать на одном уровне. Если разность высот их центров слишком велика, а прокладки получаются очень толстыми, выполняют дополнительную врезку. Схема простой плоской рамы показана на рис. 3 (а, б, в).

 

Рис. 3. Компенсация отклонения размеров платика

Крепление агрегатов на раме может осуществляться с помощью болтов с гайками, а также ввернутых в резьбовые отверстия винтов. Глубина их завинчивания должна быть равна диаметру болта рис. 3(г).

 

Рис. 3 (г). Болт с подкладной шайбой

 

Если суммарной толщины платика и полки для этого не хватает, то под полку дополнительно приваривают шайбу рис.3 (д).

 

 

Рис. 3 (д). Болт с косой шайбой

 

Рамы крепят к фундаменту за короткую втулку привариваемая к нижней полке рис. 3 (е,ж) или сквозным болтом через обе полки рис. 3 (з ).

 

 

 

Рис. 3 (е,ж,з). Крепление рамы к фундаменту

В последнем случае полку обязательно проверяют на прочность

 

σ = 3F /t < 160 (2)

 

где F – усилие затяжки фундаментного болта, H;

t – площадь в основании , мм2 .

Если прочность полки обеспечена. То последний способ является более предпочтительным

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ

Конфигурация и размеры рамы определяются в зависимости от типа и размеров установленных на раме электродвигателя и исполнительного механизма (например вентилятора, компрессора). Расстояние между ними зависит от подобранной или сконструированной соединительной муфты или передачи с гибкой связью. В качестве примера рассмотрим конструкцию, состоящую из электродвигателя, редуктора и соединительной муфты. Первоначально вычерчивают тонкими линиями в масштабе 1:2 (1:2,5) контуры муфты в разрезе рис. 1. Одну часть муфты соединяют с валом электродвигателя, а другую с валом редуктора. Таким образом определяют размер «а» между торцами валов.

Затем подрисовывают тонкими линиями контуры электродвигателя и редуктора. При этом определяют и наносят на чертеж размеры l ; l ; l ; l электродвигателя и редуктора. После этого вычерчивают контуры рамы и наносят на чертеж размер h0 - разность высот опорных поверхностей рамы.

На рис. 2 вычерчен контур простейшей рамы и нанесены размеры для установки электродвигателя и редуктора. Под главным видом рамы размещают вид сверху. В этом виде сначала проводят осевые линии вала электродвигателя и соосно расположенного с ним входного вала редуктора . Затем изображают отверстия в лапах электродвигателя dэ и в редукторе dр , координаты их расположения С , С , С , С , Ср , Cэ . После этого определяют размеры опорных поверхностей b , bэ , C0 , l электродвигателя и b , bр , C0 , l редуктора, которые наносят тонкими линиями сверху. Перечисленные размеры определяют по каталогу элетродвигателей и из чертежа редуктора. Для создания базовых поверхностей под электродвигатель и редуктор на раме размещают платики в виде узких полос 3 и 4 рис 3 (а) или в виде отдельных прямоугольников 5 и 6 рис.3 (б) .

Ширину и длину платиков на раме рис.3 (а, б) принимают больше, чем ширина и длина опорных поверхностей электродвигателя и редуктора, на величину 2С:

 

С = 0,05bэ (bр ) +1мм (3)

 

где bэ (bр ) ширина опорных поверхностей электродвигателя (редуктора) в мм.

В заключении определяют основные размеры рамы в плане: B и L.

Для определения этих размеров принимают размер : b0 = bэ = bр =8…10 мм. Размеры B и L округляют до стандартных значений.

Затем определяют высоту рамы: H=(0,08…0,10)L, по которой подбирают ближайший больший типоразмер швеллера.

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.