I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА МАШИН

Стр 1 из 9Следующая ⇒

В.Н. ВЕЛЬТИЩЕВ

Ю.А. КАЛОШИН

ОСНОВЫ РАСЧЕТА И

КОНСТРУИРОВАНИЯ МАШИН И

АППАРАТОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Часть 1. «ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН»

Учебно-практическое пособие

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение……………………………………………………..………4

1. Общие вопросы анализа и синтеза машин…………..…………5

Классификация производственного оборудования…………..6

Вопросы для самоконтроля по теме……………………...8

Тесты по теме.……………………………………………...9

2. Циклические машины – автоматы……..………………………..9

Основные циклы машин – автоматов.………………………...10

Классификация циклических машин – автоматов….………..12

Машины – автоматы 1-го класса…………………….………..13

Расчет основных циклов машин – автоматов 1-го класса…...13

Машины 1-А класса с последовательным выполнением

операций………………………………………………………..14

Машины 1-Б класса с частичным совмещением операций…14

Машины 1-В класса с полным совмещением операций…….15

Машины – автоматы П класса………………………………...17

Машины – автоматы Ш класса………………………………..19

Машины – автоматы Ш-А класса……………………………..19

Машины – автоматы Ш-Б класса……………………………...20

Вопросы для самоконтроля по теме……………………22

Тесты по теме………………………………………….....22

3. Синхронизация движения рабочих органов машин…..………..23

Циклограммы интервалов………………………………………23

Циклограммы абсолютных перемещений (синхрограммы)….25

Вопросы для самоконтроля по теме……………………..26

Тесты по теме……………………………………………..26

4. Законы движения рабочих органов……………………………...26

Вопросы для самоконтроля по теме……………………..28

Тесты по теме…………………………………………......28

5. Процедура синхронизации движений рабочих органов машин.29

Вопросы для самоконтроля по теме……………………..32

Тесты по теме…………………………………………......32

6. Основные исполнительные механизмы машин – автоматов…..33

Базисные механизм……………………………………………...33

Кулачково-рычажные механизм………………………………..34

Основные законы движения кулачковых механизмов………..35

Кривошипно-ползунный механизм………………………….....38

Четырехзвенный рычажно-шарнирный механизм…………….42

Кулисный механизм……………………………………………..43

Механизмы для получения движения в одну сторону с

остановками..…………………………………………………….46

Механизм мальтийского креста………………………..…….46

Основные кинематические зависимости механизма…..…...48

Вопросы для самоконтроля по теме…………………..51

Тесты по теме…………………………………………...52

Вопросы к зачету……………………………………………….53

Список рекомендуемой литературы…………………………..54

Ответы на тесты………………………………………………...54

ВВЕДЕНИЕ

В состав пищевой промышленности входит около 30000 предприятий. Она является важным звеном в экономике страны. От уровня ее развития во многом зависит материальное благосостояние и здоровье населения.

За последние годы в результате мирового технического прогресса было создано много высокопроизводительных машин, механизированных и автоматизированных поточных линий, обеспечивающих выпуск качественной продукции.

Задачи на перспективу предусматривают значительный подъем материального и культурного уровня жизни населения России на основе высоких темпов производства и увеличения его эффективности, в частности, путем повышения производительности труда.

Для решения этой задачи необходимо заменить ручной труд машинным, модернизировать существующие конструкции машин и аппаратов, создавать системы машин для комплексной механизация и автоматизации, снижения материалоемкости производства, интенсифицировать технологические процессы.

Сложность современной техники пищевой промышленности и задача ее научно-технического прогресса требуют подготовки квалифицированных инженеров-механиков широкого профиля, способных творчески осваивать современную технику.

Пищевая промышленность имеет большое число самостоятельных подотраслей. Сырье и полуфабрикаты часто имеют резко отличающиеся друг от друга физико-химические свойства. Поэтому и машины пищевой промышленности имеют много типов и разновидностей.

Квалифицированный инженер-механик пищевых производств должен, кроме глубокого знания оборудования своей отрасли, быть хорошо знаком с машинами и аппаратами других отраслей промышленности.

Для подготовки инженеров высокой квалификации на механических факультетах вузов пищевой промышленности предусмотрены два профилирующих курса:

1) общеспециальный курс "Расчет и конструирование машин и аппаратов";

2) специальные курсы технологического оборудования отдельных отраслей пищевой промышленности. .

В курсе "Расчет и конструирование машин и аппаратов" рассматривается оборудование, применяемое в различных отраслях пищевой промышленности, но принципиально не различающееся между собой. Расчетная часть этого курса базируется на фундаментальных общетехнических дисциплинах: математике и физике, теоретической механике и теории механизмов и машин, сопротивлении материалов и деталей машин, теплотехнике и процессов и аппаратов пищевых производств. Знание основ упомянутых дисциплин необходимо для понимания рассматриваемого курса.

Для изучения курса студентам предлагается, в качестве основного, учебник под редакцией проф. Соколова А.Я. "Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств". - М.:

Машиностроение, 1969. В методических указаниях приведена необходимая дополнительная литература.

Опыт показал, что самостоятельное изучение курса у некоторых студентов вызывает затруднение. Поэтому в помощь студентам кафедра "Пищевые машины" подготовила учебные пособия по отдельным разделам курса. Эти пособия являются лишь основной канвой курса. Поэтому студенты обязательно должны изучать курс по программе и учебнику.

I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА МАШИН

Настоящий раздел учебного пособия посвящен основам проектирования машин - автоматов, широко применяющихся в различных отраслях пищевой промышленности. Изучение этого раздела курса достаточно по основному учебнику. Для студентов, интересующихся этими вопросами шире, в конце приведен список дополнительной литературы.

Перед инженером-механиком обычно встают две главные технические задачи. Первая заключается в том, чтобы правильно смонтировать, наладить, установить правильный режим работы существующей машины и добиться максимально-возможных количественных и качественных показателей ее работы. Решение этой задачи связано с изучением и анализом конструкции и работы машины. Вторая задача заключается в рациональном создании - синтезе новой машины, отвечающей заданной технологической цели при конкретныхзаданных производственных условиях.

Научное проектирование или синтез машин должно основываться на знании теории машин и технологии, для которой проектируется машина, и на широте технического кругозора конструктора. Знакомство с элементами машин смежных отраслей производства, изучение отдельных механизмов и законов их согласованной работы предотвратит при проектировании повторное решение уже решенных задач.

Конструктор должен использовать опыт проектирования подобных машин в смежных отраслях, а также опыт работы передовых отечественных и зарубежных производств.

Классификация производственного оборудования

Все оборудование на промышленных предприятиях разделяется на следующие основные виды по своему назначению:

Энергетическое - это двигатели и другие машины и аппараты, предназначенные для преобразования энергии в направлении необходимом для работы производства.

Транспортное - это машины и другие устройства, предназначенные для перемещения сырья, полуфабрикатов, изделий производства и других объектов промышленной деятельности.

Контрольно - управляющее, необходимое для системной организации производственного цикла и поддержания его параметров на оптимальном уровне.

Счетно-вычислительное в сочетании с программными продуктами предназначенное для статистической обработки производственных показателей

Технологическое - это машины и аппараты, выполняющие определенные производственные функции, направленные на получение желаемого результата.

В настоящем пособии подробно рассмотрены принципы построения и функционирования лишь последнего – технологического оборудования.

Технологическое оборудование можно разделить на группы по ряду признаков:

- по роду выполняемых операций его можно разделить на машины и аппараты. Машины выполняют операции связанные, в основном, с механическим воздействием на изделие при помощи рабочих органов, приводимых в движение исполнительными механизмами. Аппараты выполняют операции связанные, в основном, с тепломассобменными и биохимическими процессами;

- по характеру производственного цикла технологические машины разделяются на два основных типа:

машины непрерывно-поточные (непрерывного действия);

машины циклические (периодическогодействия).

Непрерывно-поточные машины выпускают нештучную продукцию. Они обрабатывают продукт в потоке, например, шнековый формующий пресс или вальцовые мельницы.

Теоретическая производительность - П, кг/ч этих машин рассчитывается по уравнению расхода продукта проходящего с определенной скоростью – V, м/счерез поперечное сечение канала площадью – F, м².

П = 3600 × V × f × r × j (1.1)

где r - плотность продукта, кг/м³ ;

j - коэффициент подачи, который зависит от заполнения поперечного сечения канала продуктом и равномерности скорости его в этом сечении.

Циклические машины выпускают штучную продукцию или обрабатывают отдельные порции продукта (автоматы для упаковки изделий, машины для укупоривания стеклотары и т.д.). Производительность этих машин зависит от времени выдачи единицы готовой продукции и рассматривается ниже.

По степени автоматизации технологические машины делятся на следующие группы:

простые машины (не автоматы), в которых выполняются только основные технологические операции. Эти машины полностью управляются человеком;

полуавтоматические машины (полуавтоматы), в которых автоматически выполняются лишь основные рабочие технологические операции. Загрузка и разгрузка машины, пуск и остановка, регулирование и наблюдение остаются ручными;

автоматические машины (автоматы), в которых заранее установленные последовательность и режим операций выполняются без вмешательства человека. В автоматах все технологические операции, в том числе загрузка и разгрузка, остановка при отсутствии нормальных условий функционирования и последующий запуск при наличии этих условий выполняются автоматически.

По конструкции автоматы разделяются также на простые и рефлекторные,т.е. самонастраивающиеся. В простых автоматах процесс выполняется автоматически на стандартных объектах. В рефлекторных - рабочие органы и режим работы автоматически настраиваются по свойствам обрабатываемого объекта.

Рабочая или технологическая машина осуществляет технологический процесс обработки какого-либо объекта с целью желаемого изменения его свойств.

Технологический процесс обычно разделяется на ряд рабочих операций, к которым относятся: основные технологические операции (обработка объекта), транспортные (перемещение объектов), контролирующие и установочно-съемочные.

В состав технологической машины обычно входят:

· устройство энергопитания в виде электродвигателя, насосной установки, пневмопривода и т.п.;

· рабочие органы - инструменты или детали, входящие в непосредственное соприкосновение с обрабатываемым объектом и совершающие механическую работу по преодолению технологических сопротивлений;

· исполнительные механизмы, осуществляющие движение рабочих органов по заданным законам;

· трансмиссионные передачи, приводящие в движение ведущие звенья исполнительных механизмов;

· транспортирующие устройства, перемещающие объекты производства внутри машины;

· устройства для наладки, контроля и регулирования процесса.

Проектирование непрерывно-поточных машин имеет свои особенности, поэтому они рассматриваются в самостоятельном разделе курса

В настоящей работе рассмотрены основы расчета и проектирования только циклических машин.

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 219; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!