Механизация ручного труда технологического процесса формования заготовок кондитерских изделий

где:

На валу находится шестерёнка привода, шестерня шестерёнчатого насоса. Между ними располагаются два подшипника.

Диаметр в месте посадки приводной шестерни dш1 = 45 мм

Диаметр в месте посадки шестерни насоса dш2 = 50 мм

А1 = 14•0,16 = 2,24 Н•мм

В1 = 275•0,05 = 13,75 Н•мм

В2•l = Ft•a - Fм(b + l)

A2 = Ft + Fм - Bl = 786 Н

Н•мм

Крутящий момент

МПа

Напряжение кручения:

МПа

Имеем:

у-1 = 0,4•уВ

у-1 = 0,4•750 = 300 МПа

у-1 = 0,2•уВ

у-1 = 0,2•750 = 150 МПа

фВ = 0,6•650 = 390 МПа

Ку ? 1,7

Кt ? 1,4

По графику кривая 2 - Кd = 0,72

По графику для шлифованного вала KF = 1

Шу = 0,15 - коэффициент, корректирующий влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости Шф = 0,05, находим:

М = Fм(b + l)

МПа

МПа

Принимаем r галтели равным 2 мм.

и находим Ку = 2 и Кф = 1,6 - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении

При перегрузках напряжение удваивается и для второго сечения уn = 30 МПа и ф = 2,8 МПа

[у] = 0,8•уm

[у] = 0,8•450 = 360 МПа

МПа

Условие прочности выполнено.

Проверяем жёсткость вала. По условиям работы зубчатого зацепления опасным является прогиб вала под шестерней.

Средний диаметр на участке d принимаем равным 45 мм = dш2.

Здесь:

мм4

Прогиб в вертикальной плоскости от силы Ft:

Прогиб в горизонтальной плоскости от сил Ft и Fм.

мм

Суммарный прогиб:

мм

[Y] = 0,01•m

[Y] = 0,01•5 = 0,05 > 0,124 мм

Прогиб находится в допустимых пределах

Таким образом, условия прочности и жёсткости выполняются. По этим условиям диаметр вала можно сохранить.

5.3 Расчёт шпоночного соединения

Принимаем шпонку по ГОСТ 24070-80: b Ч h Ч d = 5 Ч 9 Ч 22, t1 = 5,5, Lр = 10 мм.

МПа

Допускаемое напряжение [усм] = 80 МПа для шпонки Ст 45 с учётом нагрузки

усм < [усм]

Условие прочности выполнено.

5.4 Расчёт клиноременной передачи

Передаваемая мощность: N = 2000 Вт

Частота вращения меньшего шкива: n1 = 960 об/мин

Передаточное отношение: U = 3

Коэффициент режима работы передачи: C = 1,3

Принимаем S = 0,02

n1 = 960(1 - 0,02) = 940,8

Частота вращения медленного вала:

 об/мин

с-1

Н•м

Определим угловую скорость ведомого шкива:

с-1

с-1

Н•м

Определим скорость ремня:

 м/с

Предварительное значение межосевого расстояния:

Аmin = 0,55•(d1 + d2) + h

Amin = 0,55•(100 + 300) + 8 = 228 мм

Amax = d1 + d2

Amax = 100 + 300 = 400 мм

Расчётная длина ремня:

L = 2•ar + 0,5•р(d1 + d2) + (d2 - d1)2/4•ar

L = 2•400 + 0,5•3,14•(400 + 200)2/4•400 = 1453

Принимаем L = 1400 мм

Уточненное значение межосевого расстояния:

где: щ = 0,5•р(d1 + d2)

щ = 0,5•3,14(100 + 300) = 628

Y = (d2 - d1)2 = 40000

мм

Угол обхвата меньшего шкива:

V = 0,5•щдв•d1

V = 0,5•100,48•100-3 = 5,024

Н

Сила, действующая на валы

Н

6.1 Вредные факторы при работе на линии

Данная машина, установленная на линии производства кондитерских изделий типа «Коврижка», полностью механизирует ручной процесс формования изделий. Оно заменяет 4 человека, занимавшихся тяжелой (формование теста) монотонной работой. Это позволило повысить общую безопасность линии, поскольку рабочие находились в непосредственной близости к газовой печи и подвергались опасности возможного отравления газами, вредным воздействиям тепла, а так же возможности поражения электротоком и получения травм в результате работы с транспортером печи. Установка машины полностью исключила эти факторы воздействия на человека, поскольку обслуживание машины производится одним человеком. Устройство и принцип работы машины не требует от рабочего постоянного присутствия и контроля над ее работой.

Благодаря этому машина, несомненно, приносит пользу в области охраны труда рабочих данной линии.

Анализ возможных опасных и вредных факторов при работе на линии в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74.

6.2 Инженерно-технические мероприятия по технике безопасности

Станина, емкость, корпус электродвигателя оснащены устройством защитного заземления и соединены с защитным заземлением проводом, закрепленным на болтах, и с нулевым проводом, расположенным в подводящем кабеле (ГОСТ 12.2.007-83, ГОСТ 12.1.030-81).

Силовой кабель проложен по полу в металлической трубе от СП к машине. На СП кафель подключен к своей индивидуальной группе.

Степень защиты электроаппаратуры соответствует категории помещений цехов и участков, установленной действующими правилами техники безопасности и производственной санитарии.

Конструкция приводного механизма требует периодическую смазку, и выполнена таким образом, что исключается контакт смазанных поверхностей с продуктом.

Движущиеся части приводного механизма, ременные передачи и цепная передача закрыты привинчивающимися кожухами, окрашенными в одинаковый с машиной цвет.

Для предохранения машины от аварии и поломок вследствие перегрузок установлена муфта со срезаемыми штифтами.

Нерабочие поверхности движущихся частей окрашены в красный цвет. Данное производственное помещение по степени опасности поражения людей электрическим током относится ко второму классу, т.е. помещение с повышенной опасностью.

Расчет защитного заземления

Заземлители располагаются по периметру цеха или площадки, где размещено электрическое оборудование. При пробое изоляции корпус такой установки при защитном заземлении будет находиться под малым относительно земли напряжением, безопасным для жизни человека при прикосновении.

Сопротивление заземляющего устройства представляет собой совокупность сопротивления всех электродов-заземлителей и полосы, соединяющей эти заземлители.

Сопротивление растеканию электрического тока при замыкании на землю одного электрода круглого сечения определяется по формуле:

Кэл = 5•[ln + 0,5•ln], Ом

где: р - удельное электрическое сопротивление грунта, в которых помещены электроды-заземлители, Ом•м

1 - длина электрода, м

d - диаметр электрода, м

t = h + l/2

h - глубина заложения электрода в грунт (расстояние от верхнего конца электрода до поверхности земли), м

Необходимое количество заземляющих электродов определяется по соотношению:

где: Кс - коэффициент сезонности

Vэл - коэффициент использования электродов

Кз - максимально допустимое сопротивление заземляющего устройства. При оценках принимается равным 4 Ом, т.е. это наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства.

Из условия безопасности организму человека протекающий через тело его ток не должен превышать 0,04 А.

Для соединения вертикально установленных электродов применяется соединительная полоса, длина которой определяется по выражению:

L = (n - 1) •а + 0,14, м

Если обозначить ширину полосы символом b, то электрическое сопротивление её определяется выражением:

где: Sп =

Тогда электрическое сопротивление защитного заземления, состоящего из n электродов и полосы шириной b и длиной L, равно: