Установка для электро-химической заточки хирургических игл

Рассматривая равновесие вала или ступицы при таких допущениях, получим условия прочности:где Т – крутящий момент, Нмм l – длина шпонки, мм h – высота шпонки, мм b – ширина шпонки, мм t1 – глубина врезания шпонки в вал. Рабочая длина шпонки со скруглёнными концами равна lр = l – b, с плоскими – lр = l. Пазы на валах под шпонки со скруглёнными концами выполняют пальцевыми фрезами. Пазы на валах для шпонок с плоскими торцами выполняют дисковыми фрезами, что более технологично и создаёт меньшую концентрацию напряжений, чем при выполнении пальцевой фрезой.У стандартных шпонок размеры b и h подобраны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжения среза, а напряжения смятия. Поэтому при расчётах обычно определяют см . Шпонки изготавливают со скруглёнными или плоскими концами.Шпонки призматические (по СТ СЭВ 189-75), ммТребуетсявыбрать по стандарту призматическую шпонку для соединения шкива с валом d = 50 мм, найти длину ступицы. Материал шкива – сталь 40Х, материал шпонки – сталь 45. Передаваемый момент Т=500 нм, соединение работает со слабыми толчками.По СТ СЭВ 189-75 (табл.1) выбираем шпонку призматическую, обыкновенную с размерами: b=16мм, h=10мм, t1=6мм.2. Находим допускаемое напряжение смятия (раздел 4) [см] =100 Н/мм2.3. Определяем рабочую длину шпонки:4. Находим общую длину шпонки: l = lp + b = 50 + 16 = 66 мм.Стандартное значение длины шпонки равно l = 70 мм.Принимаем: шпонка 16 х 10 х 70 СТ СЭВ 189-75.5. Проверяем выбранную шпонку под напряжением смятия:что является меньше []см = 100 н/мм2.6. Находим длину ступицы шкива:lст = l + 8…10 мм = 70 + 10 = 80 мм.Расчёт полого вала ротора на прочностьа) Из условия прочности при кручении:,находим необходимый момент сопротивления полярный для пустотелогосечения, откуда диаметр валаЗдесь допускаемое касательное напряжение по III теории прочности[τ] = 0,5 [σ] = 0,5·160 = 80 МПа.б) Из условия жесткости при кручении:,находим необходимый момент инерции полярный для пустотелогокруглого сечения:, откуда диаметр валаD>0,1167 мЧтобы размеры вала удовлетворяли обоим условиям – какпрочности, так и жесткости, следует назначить диаметр больший из двухнайденных. Согласно ГОСТ 6636–69 принимаем диаметр вала D = 120 мм.2.6. Расчёт опорных стоек установки2.6.1 Определение реакций в опорах стойкиНеобходимо определить реакции в каждой опоре стоек установки с помощью уравнений статики, которые имеют следующий вид:, , , (37)где Fkx – сумма всех сил, действующих в плоскости Ozx; Fky – сумма всех сил, действующих в плоскости Ozy; mO(Fk) – сумма моментов сил относительно выбранной точки плоскости.2.6.2 Выбор подшипников по статической грузоподъемностиКритерием для подшипника служит неравенство:P0 C0 , (38)где Р0 – эквивалентная статическая нагрузка; С0 – табличное значение статической грузоподъемности выбранного подшипника.Величины приведенной статической нагрузки для радиальных подшипников определяются как большие из двух следующих значений:P0 = X0Fr + Y0Fa;P0 = Fr , (39)где Х0– коэффициент радиальной нагрузки;Y0 – коэффициент осевой нагрузки; Fr – постоянная по величине и направлению радиальная нагрузка, Н;Fа – постоянная по величине и направлению осевая нагрузка, Н.2.6.3 Выбор подшипников по динамической грузоподъемностиКритерием для выбора подшипника служит неравенство: Стр. С , (40)где Cтр. – требуемая величина динамической грузоподъемности подшипника;С – табличное значение динамической грузоподъемности выбранного подшипника.Требуемая динамическая грузоподъемность Стр, Н, определяется по формуле: (41)где Р – эквивалентная динамическая нагрузка, Н; n – частота вращения вала для которого подбирается подшипник, об/мин; Lh– долговечность подшипника, выраженная в часах работы; – коэффициент, зависящий от формы кривой контактной усталости.Эквивалентная динамическая нагрузка Р, Н, для шариковых радиально-упорных подшипников определяется по формуле:P = (XVFr + YFa)KбKт , (41)где Fr – радиальная нагрузка, приложенная к подшипнику; Fa – осевая нагрузка, приложенная к подшипнику; V – коэффициент вращения; Kб – коэффициент безопасности; Kт – температурный коэффициент.Расчет подшипников качения выполнен с использованием программы«КОМПАС-3D.V15.2». Расчет теплового баланса опор каченияВал ротораИсходные данные:Количество групп подшипников в опоре…1Длина опоры, MM.............................…... 15.00Диаметр или высота опоры, MM……......52.00N группы Мощность тренияподшипников группы подшипников 1 3.6717Результаты расчета:Избыточная температура опоры, Град. - 7.8279... 18.2650Требуемое количество жидкой смазки, Л/МИН. - 0.0071 ... 0.0166Первый промежуточный вал Исходные данные:Количество групп подшипников в опоре…1Длина опоры, MM.....................……….….16.00Диаметр или высота опоры, MM...............62.00N группы Мощность трения подшипников группы подшипников 1 2.0188Результаты расчета:Избыточная температура опоры, Град. - 4.6660... 10.8874Требуемое количество жидкой смазки, Л/МИН. - 0.0097... 0.0227Второй промежуточный валИсходные данные:Количество групп подшипников в опоре… 1Длина опоры, MM.....................………..... 16.00Диаметр или высота опоры, MM............. 62.00N группы Мощность трения подшипников группы подшипников 1 2.9966Результаты расчета: Избыточная температура опоры, Град. - 4.6660... 10.8874Требуемое количество жидкой смазки, Л/МИН. - 0.0097... 0.0227Расчёт кинематической схемы механизмаНоминальная частота вращения ротора электродвигателя –3000 об/мин, а частота вращения изделия от 300 до 500 об/мин. Частота вращения в нашем случае регулируется частотным приводом, однако асинхронный двигатель теряет момент вращения в первых 10 % диапазона. Поэтому и необходимо применить ременную передачу.1. Вычерчиваем кинематическую схему передачи.2. Определяем передаточное отношение:i=3000/500=63. Принимаем диаметр меньшего шкива:D1 = 100 мм.Находим скорость ремня:υ =3000*0,225/60=11,25 м/с5. При Р1 = 1,1 кВт, υ = 11,25 м/с и незначительных колебаниях нагрузки (привод ротораустановки).6. Принимаем скольжение ε = 0,01 и определяем диаметр большего шкива:D2 = i·D1·(1 – ε) = 6·100·(1 – 0,01) = 594 мм.По таблице 2 принимаем D2 = 600 мм.7. Уточняем передаточное отношение и частоту вращения ведомого вала:i=600/100=68. Назначаем межосевое расстояние. Воспользовавшись соотношением(D1 + D2) ≤ a ≤ 2,5·(D1 + D2),получаем(100 + 600) ≤ a ≤ 2,5·(100+ 600);700 мм ≤ а ≤ 1700 мм.При требовании компактности передачи следует принимаем а = 700 мм.Для изменения направления вращения на 90º применим коническую зубчатую передачу с i=1.1 Определяем делительный диаметр колесагде определены заранее- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, для прирабатывающихся колес равен 1;VН - коэффициент вида конических колес, для прямозубых равен 1. Тогда 4.2. Определяем углы делительных конусов шестерни и колеса4.3. Определяем внешнее конусное расстояние4.4. Определяем ширину зубчатого венцаГде - коэффициент длины зубчатого венца,b=0,565·53,76=30,44.5. Определяем внешний окружной модульгде Кfb - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, равен 1; (3)Vf = 0,85 - коэффициент вида конических колес. (3)Так как передача открытая, увеличиваем значение модуля на 30%, и принимаем стандартизованный m = 4,5 мм.4.6. Определяем число зубьев колеса и шестерниZ1=Z2=dв4/m=100/4,5=22,2 принимаем Z1=Z2=204.8. Определяем внешние диаметры шестерни и колеса:Делительныйdв1=mZ1=4,5·20=90;вершин зубьев=98,3 мм;впадин зубьев = 91.59 мм;средний делительный диаметр=85,7 мм;Безопасность жизнедеятельности.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ1.1 К работе на станке допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение по профессии и инструктаж по технике безопасности на рабочем месте, освоившие навыки безопасных приемов работы.1.2 В своей работе рабочий должен руководствоваться:- настоящей инструкцией;- правилами техники безопасности при работе на станках данного вида- инструкцией общих правил техники безопасности для рабочих1.3 До начала новой работы или при возникновении сомнений в процессе работы обращайся к мастеру за разъяснением или дополнительным инструктажем по правильным и безопасным приемам выполнения порученной работы.1.4 Выполняй только ту работу, которая поручена тебе и разрешена администрацией цеха.1.5 Содержи рабочее место в чистоте и порядке. Не допускай загроможденности рабочего места, проходов, проездов.1.6 Не допускай разбрызгивания масла и электролита на пол. Пролитыйэлектролит или масло немедленно убирай с пола.1.7 Требуй, чтобы у рабочего места под ноги подкладывалась устойчивая решетка из диэлектрического материала (дерево) на всю длину рабочего места.2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ2.1 Надень и приведи в порядок рабочую одежду;2.2 Прими станок от сменщика;2.3 Проверь исправность станка, инструментов и приспособлений;2.4 Проверь наличие и исправность ограждений и предохранительных устройств (обрати внимание на наличие, исправность и прочность крепления ограждения ротора, зоны движения токоподводов, на исправность вспомогательных устройств площадок, лестниц и т.п., на исправность элементов конструкции, надежность крепления заготовок);2.5 Проверь безопасность электроаппаратуры и надежность присоединения провода защитного заземления (зануления);2.7 Отрегулируй местное освещение.3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ3.1 Перед установкой детали тщательно очисти ротор станка от грязи и посторонних предметов.3.2 Перед установкой, при снятии деталей отводи подвески в сторону.3.3 Надежно закрепляй обрабатываемую деталь. 3.4 Не применяй случайных подкладок, планок, деревянных подкладок и т.п.; не пользуйся болтами и гайками со смятыми и поврежденными головками и сорванной резьбой и т.д. Не допускай установки заготовок под углом.3.5 Пользуйся только исправными ключами, соответствующими размеру гаек. Не наращивай ключи трубами или иными рычагами.3.6 Перед пуском станка убедись в том, что на нем не осталось не закрепленных и посторонних предметов.3.7 Перед каждым включением станка убедись, что пуск его никому не угрожает опасностью. 3.8 При высоких оборотах вращения ротора, более 100 оборотов в минуту, устанавливай дополнительный защитный кожух.3.9 В случае возникновения вибрации, останови станок и прими меры к устранению ее: проверь крепление детали, кожухов и ограждений и т.д.3.10 Немедленно удаляй масло, керосин и другие жидкости с установки.3.11 Во время работы станка:а) следи за показанием приборов пульта управления;б) не подтягивай болты, гайки и др. детали;в) не облокачивайся на станок;3.12 Обязательно останавливай станок и выключай мотор при:а) уходе от станка даже на короткое время (если не поручено обслуживание нескольких станков);б) временном прекращении работы;в) перерыве в подаче электроэнергии;г) установке, съемке инструмента, приспособлений, детали;д) замере обрабатываемой детали;е) уборке, смазке, чистке, наладке и т.д.;ж) обнаружении какой-либо неисправности.3.13 Не допускай на рабочее место лиц, не имеющих отношения к порученной работе и без разрешения мастера, не передоверяй работающий станок другому рабочему.4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ4.1 При возникновении аварийных ситуаций остановить работу, удалить людей из опасной зоны, сообщить руководителю, приступить к ликвидации аварии.4.2При обнаружении пожара или возгорании звонить по телефону 01, сообщить руководителю, использовать огнетушитель4.3 При разливе электролита сообщить руководителю5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ.5.1 Отвести в исходное положение рабочий инструмент, выключить все рукоятки, переведя их в нейтральное положение; выключить электродвигатель.5.2Привести в порядок рабочее место: убрать и сложить инструмент и приспособления в специально отведенное для этих целей место, очистить от грязи и брызг электролита станок, аккуратно сложить готовые изделия и заготовки.5.3Смазать трущиеся части станка.5.4Сдать станок своему сменщику или мастеру и сообщить обо всех имевшихся неполадках в работе станка и о принятых мерах по их устранению.5.5 Вымыть руки теплой водой с мылом, по возможности принять душ.Работы на установке относятся к категории IIб.По нормам и правилам строительного проектирования промышленное производство по степени пожарной опасности подразделяется на пять категорий.Производственные цехи и отдельные участки в цехах имеют разную степень пожарной опасности и относятся к одной из пяти категорий.По характеру производства установка относится к категории Д.Список используемой литературыСправочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1985.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1985.1. Щиголев П.В. Электрохимическое и химическое полирование металлов. М., 1959.Детали машин: учебник для втузов. Под редакцией В.А. Финогенова. 6-е издание М.Н. Иванов М: "Высшая Школа", 383 с, ил. ,2000