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), мм.

Требуетсявыбрать 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 16×10×70 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 вала.

Здесь 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 стойки.

Необходимо 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 грузоподъемности.

Критерием 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 грузоподъемности.

Критерием 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 качения.

Вал ротора.

Исходные данные:

Количество групп подшипников в опоре…1Длина опоры, MM… 15.00Диаметр или высота опоры, MM…

52.00N группы Мощность тренияподшипников группы подшипников 1 3.6717.

Результаты расчета:

Избыточная температура опоры, Град. — 7.

8279… 18.2650.

Требуемое количество жидкой смазки, Л/МИН. — 0.0071 … 0.0166.

Первый 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 2.0188.

Результаты расчета:

Избыточная температура опоры, Град. — 4.

6660… 10.8874.

Требуемое количество жидкой смазки, Л/МИН. — 0.

0097… 0.0227.

Второй 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 2.9966.

Результаты расчета: Избыточная температура опоры, Град. — 4.

6660… 10.8874.

Требуемое количество жидкой смазки, Л/МИН. — 0.

0097… 0.0227.

Расчёт кинематической схемы механизма.

Номинальная 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 заранеекоэффициент, 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 венца.

Где — 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 видаинструкцией 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 литературы.

Справочник 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.