Анализ конструкции и принцип действия аналога

       Расчёт клиноременной  передачи.

     N=2 кВт          n₁= 1500 об/мин         n₂ = 950 об/мин

     Определяем  угловую  скорость  вала

            w₁ = p_* n₁ /30 = 3,14_*1500/30 =160   с^-1                                            (3.1)

             w₂ = p_* n₂ /30 = 3,14_*950/30 =100  с^-1

     Определяем   крутящий  момент  на  ведущем  валу

             Т = 10⁷_*N/ w₁ = 10⁷_*2/160 = 12,5_*10⁴ с^-1                                                                         (3.2)

     По  величине Т определяем тип профиля  ремня. Принимаем профиль Б. По  типу ремня выбираем диаметр шкива  электродвигателя  D1 =45 мм

     Определяем  передаточное    отношение  без  учёта  скольжения:

               n = w₁/w₂ = 160 /100 = 1,6                                                             (3.3)

     Определяем   диаметр  большого  шкива:

               D2 = D1_* n =45_*1,6=72 мм                               

     Определяем  расчётное  межосевое  расстояние:

               Q_p= 4(D1 + D2) = 4_* (45+72) =462 мм

   Определяем   расчётную  длину  ремня                                                

                L_p= 2_*Q_p + p/2 (D1 + D2) +(D2 – D1)² /4_*Q_p                                                  (3.4)

                      L_p= 2_*462+ 3,14/2 (45 + 72) +(45-72)² /4_*462

     Округлим L_p до  ближайшего  стандартного L_p = 1000 мм

     Уточняем  межосевое  расстояние

      Q = 0,25_*(L-p/2 (D1 + D2) + Ö( L-p/2 (D1 + D2)²)-2 (D2 - D1)²) =462 мм 

     Определяем  окружную  скорость  ремня 

                V= w_1*D1 /2= 160_*45/2 = 7,2 м/с

     Для ремня профиля Б и скорости ремня 7,2 м/с мощность передаваемая одним ремнем по справочнику составляет 3,7.

     Для этого электродвигателя  необходимо 2 ремня.

       
 

       Расчёт вала.

     N= 2кBт                   w=100 c^-1

     Крутящий  момент   на  валу

           Т=10⁶_* N/w=10⁶_* 2/100 =2_* 10⁴ = Hмм.                                              (3.5)

     Находим диаметр вала

       мм.                                                    (3.6)

  Расчёт  подшипников.

     Подшипники  выбираем  по  диаметру  вала  и  динамической  грузоподъёмности.  Динамическая   грузоподъёмность  верхнего подшипника.

                 С= 0,04_*Р ³ÖL_h*n,                                                                           (3.7)               

     где,  Р - приведённая   динамическая  нагрузка 

                P= X_*V_*B_*K_d*K_t                                                                                                                       (3.8)

     V- коэффициент  кольца V=1, X - коэффициент   радиальной  нагрузки  для радиальных  шарикоподшипников  X=1

     B- радиальная  нагрузка  на  подшипники B=509 Н

     K_d- коэффициент  характеризующий  нагрузки  при лёгких  толчках   K_d=1,2

     K_t- температурный коэффициент при t< 100^о  K_t=1

                P= 1_*1_*509_*1,2_*1=610Н

     L_h - долговечность в часах, L_h =10000 час

     n- частота  вращения  n = 950  об/мин

                 С= 0,04_*610 ³Ö10000_*950=5,2 кН

     По  диаметру  вала  и   динамической  грузоподъёмности  выбираем    подшипник 28x52x16 ГОСТ 520-89.

     Расчет  шпоночного соединения 

      Условие прочности на смятие:

                                                                                                   

                                                                   (3.9) 

     где

     k – рабочая глубина паза в  ступнице, k=4мм;

     l – рабочая длина шпонки, l=28мм.

     

       т. е. выбранная шпонка удовлетворяет  заданным условиям.

     При внедрении данной модернизации увеличится производительность сепаратора  и  уменьшится расход электроэнергии, так  как время работы в линии зерновых уменьшается.

     Работа  с модернизированным пневмосепаратором  остаётся такой же, как и на базовом  агрегате ПС-2 и не требует дополнительного  обучения персонала.

 

IV. Применение принципов технологической эстетики

     Художественное  конструирование изделия — целостный  и сложный комплекс и не  следует механически расчленять  его на форму и содержание.

     Опыт, накопленный проектными организациями,  свидетельствует о том, что проектирование промышленного изделия лишь тогда даст действительно хорошие результаты, когда конструктор, технолог и дизайнер работают в тесном контакте и каждый из специалистов хорошо понимают задачу другого.

     Инженеру-конструктору, в обязанность которого входят  разработка рабочих органов и элементов привода машины, решение задач, связанных с удобством обслуживания, ремонта, сборки, наладки и т. п., необходимы , познания в области технической эстетики, в частности знакомство с технологией и основными понятиями.

     Техническая  эстетика — это наука о художественном  конструировании, изучающая его общественную природу и закономерности развития, его принципы и методы.

      Художественное конструирование  — это конструирование предметной  среды с учетом эстетических  потребностей человека, призванное  обеспечить максимальное удобство  эксплуатации изделий, их соответствие психике и физиологии человека, их высокие эстетические качества.

       Форма изделия — это геометрическая характеристика, соответствующая функциональному назначению изделия, органически вытекающая из особенностей конструкции и структуры, полностью использующая свойства применяемых материалов, отражающая специфику технологии производства, отвечающая эстетическим требованиям.

     Композиция  — это эстетическая характеристика, отражающая систему организации  связей элементов формы и содержания  изделия как единого целого.

  Теория  композиции вооружает конструктора общими закономерностями строения изделий, средствами и приемами построения красивой формы. Основными категориями композиции являются объемно-пространственная структура и техника, а к вспомогательным относят пропорциональность, масштабность, ритм, контраст, нюанс, симметрию и асимметрию,  свет и цвет.

  Тектоника — категория, выражающая в художественной форме конструктивного строения предмета, физических свойств материала, соотношение несущих и несомых частей.

  Пропорциональность  — соразмерность, определение соотношения частей между собой и с целым.

  Масштабность  изделия —отражение соответствия и  соотношения размеров изделия и человека.

  Ритм —  повторяемость, закономерное чередование  сильных и слабых, коротких и длинных  и т. п. элементов композиции, располагаемых в порядке убывания или нарастания. Ритм способен придавать композиции динамический характер или статический.

  Симметрия — принцип организации элементов  композиции, основанной на правильном (зеркальном) их размещении вокруг общего центра или оси. Симметричность композиции обычно подчеркивает статичность изделия.

  Асимметрия— принцип организации элементов  композиции, основанный на динамической уравновешенности композиции. Динамическое равновесие — качество композиции, создающее впечатление направленного движения часто в неподвижных предметах.

      Эргономика — научная дисциплина, которая изучает функциональные возможности человека в трудовых процессах, выявляет возможности и закономерности создания оптимальных условий для высокопроизводительного труда и обеспечения необходимых удобств человеку. При создании изделия следует учитывать требования не только к самому изделию, но и ко всей системе «человек — машина — окружающая среда».

     Проектируемое изделие  должно соответствовать:

-силовым, скоростным, энергетическим, зрительным, слуховым и другим возможностям человека;

-размерам и  форме тела человека, его весу (антропометрическим факторам);

-возможностям  и особенностям восприятия (памяти, мышления и т. п.);

-гигиеническим  показателям (освещенность, запыленность, токсичность и т. д.);

-совместимости  при групповом обслуживании (в  том числе и психологической)

     Учет  «человеческого фактора» стал  неотъемлемой частью процесса художественного конструирования. Основными эргономическими критериями хорошо сконструированного оборудования являются его безопасность,  ремонтопригодность , и, главное, удобство обслуживания.     Антропометрия, являющаяся одним из разделов в эргономике, широко привлекается для решения художественно-конструкторских задач, связанных с этими вопросами.

      Предусматривая рабочее место  оператора для проектируемой  машины, конструктор предварительно  определяет рабочее пространство и рабочую зону.

    Под  рабочим пространством подразумевается совокупность всех точек в пространстве, на которое может распространяться воздействие человека во

время работы с учетом его перемещения. Рабочая зона—совокупность точек рабочего пространства, в котором машину обслуживает оператор из фиксированного положения. Размеры рабочего места определяют размерами поля зрения, зонами действия рук и ног во время работы оператора. .

      Кроме того, следует предусмотреть  удобство обслуживания машины  и в период проведения планово-предупредительного  ремонта. Например, часто 

заменяемые детали, узлы должны быть не только доступными, но и расположены таким образом, чтобы их замена не требовала дополнительной разборки машины; периодическую смазку трущихся поверхностей следует осуществлять без разборки узла.

     Проектирование изделий машиностроения, в том числе и оборудования пищевой промышленности, ведут с учетом требований технической эстетики:

-отражения современных  представлений об эстетической  ценности структуры и формы машины или аппарата. Эстетическое совершенство машины, исходящее из современных тенденций в промышленности, формообразования, раскрытия связи «машина— человек — среда»;