Проект производства работ по сооружению фундамента и

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра инновационных технологий

и оборудования деревообработки

 

А.С. Красиков

В.Г. Новоселов

Т.В. Полякова

 

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

 

Методические указания по выполнению расчетно-графической работы

для студентов направления подготовки 35.04.02 «Технология

лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»

 

 

Екатеринбург 2016

 

Печатается по рекомендации методической комиссии ИЛБиДС. Протокол № 2 от 15 октября 2015 г.

 

 

Рецензент: канд. техн. наук, профессор кафедры инновационных

технологий и оборудования деревообработки И.Т. Глебов

 

 

Редактор

Оператор компьютерной верстки

 

Подписано в печать		Поз.
Плоская печать	Формат 60×84 1/16	Тираж 10 экз.
Заказ №	Печ. л.	Цена руб. коп.

 

Редакционно-издательский отдел УГЛТУ

Отдел оперативной полиграфии УГЛТУ

Введение

 

Учебная дисциплина «Обеспечение жизненного цикла технологического оборудования» является специальной дисциплиной, которая позволяет магистру получить компетенции в области монтажа, эксплуатации и ремонта технологического оборудования. Дисциплина имеет большое значение в практической деятель­ности магистра, она формирует следующие профессиональные компетенции:

ОПК-2 - способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы);

ПК-2 - готовность эксплуатировать технологическое оборудование;

ПК-3 - готовность решать инженерно-технические и экономические задачи с помощью пакетов прикладных программ;

ПК-14 - готовность составлять практические рекомендации по использованию результатов научных исследований;

ПК-15- готовность представлять результаты исследования в формах отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений.

В ходе выполнения расчетно-графической работы у студентов совершенствуются практические навыки самостоятельной работы с литературой, развивается творческая инициатива в решении инженерных задач, связанных с проектированием фундаментов, монтажом, техническим обслуживанием и ремонтом оборудования.

В расчетно-графической работе студенты проводят проектировочные и проверочные расчеты фундамента на статическую и динамическую устойчивость, выполняют проект производства работ по сооружению фундамента и монтажу лесопильной рамы. Рассматриваются вопросы технической эксплуатации и ремонта деревообрабатывающего оборудования. Составляется график планово-предупредительных ремонтов (ППР) оборудования и рассчитывается штат и состав оборудования для ремонта.

Содержание и объем работы

Расчетно-графическая работа состоит из расчетно-пояснительной записки объёмом примерно 20 страниц и чертежа фундамента лесопильной рамы.

Расчетно-пояснительная записка включает следующие разделы.

Оглавление.

Введение.

1. Расчет фундамента лесопильной рамы.

2. Проект производства работ по сооружению фундамента и монтажу лесопильной рамы.

3. Техническая документация ремонтного хозяйства.

3.1. Инструкция по техническому надзору за оборудованием для слесарей и смазчиков.

3.2. Годовой график планово-предупредительных ремонтов оборудования.

4. Штат и состав оборудования РМЦ (РММ).

Заключение.

Библиографический список.

Методические указания к выполнению отдельных разделов

Курсовой работы

2.1. Расчет фундамента лесопильной рамы [1]

2.1.1. Выбор варианта задания

Исходные данные для проектирования фундамента принимаются по табл. 1. Вариант задания берётся по указанию преподавателя. Параметры механизмов резания и верхнего строения фундамента приведены в табл. 2 и на рис. 1 и 2.

2.1.2. Параметры фундамента

Масса фундамента ,

где k = 6…10 – эмпирический коэффициент. Для двухэтажных лесопильных рам обычно принимают k = 10, для одноэтажных – k = 6.

Объём фундамента ,

где ρ – плотность бетона (см. табл. 1).

Высота фундамента лесопильных рам приблизительно может быть определена по формуле

.

Проверка: ,

где h_н – высота надземной части фундамента (h_н = 2,5 м для двухэтажных рам и h_н = 1,2…1,8 м для одноэтажных рам);

h_п = h_гр + 0,2 – высота подземной части фундамента;

h_гр - глубина промерзания грунта, м.

Если условие проверки не выполняется, то увеличивают массу фундамента (увеличивают k).

Таблица 1

Исходные данные для проектирования фундамента

 

Вариант задания
Модель лесопильной рамы	2Р110	Р63-4	2Р75	2Р50
Рабочая частота вращения коленчатого вала n, мин -1
Категория грунта	I	II	III	IV	I	II	III	IV	I	II	III	IV	I	II	III	IV	I	II	III	IV
Коэффициент упругого равномерного сжатия грунта Сz, Н/мм³	0,03	0,05	0,08	0,10	0,03	0,05	0,08	0,10	0,03	0,05	0,08	0,10	0,03	0,05	0,08	0,10	0,03	0,05	0,08	0,10
Допускаемое давление на грунт [ p ], МПа	0,15	0,25	0,50	0,70	0,15	0,25	0,50	0,70	0,15	0,25	0,50	0,70	0,15	0,25	0,50	0,70	0,15	0,25	0,50	0,70
Плотность бетона ρ, кг·м 3

Таблица 2

Параметры лесопильных рам

 

Наименование величин	Обозна-чение	Единица измерения	Модель лесопильной рамы
2Р50	2Р75	2Р110	Р63-4
Масса лесопильной рамы	mст	кг
Радиус кривошипа	R	м	0,35	0,30	0,30	0,20
Длина шатуна	Lш	м	2,0	2,0	2,1	2,0
Расстояние от центра масс до оси нижней головки шатуна	Lс	м	0,55	0,60	0,65	0,98
Масса пильной рамки с оснасткой	mр	кг
Масса шатуна	mш	кг				2х90
Момент инерции шатуна относительно ценра масс	Θ ш	кг·м2				2х50
Масса коленчатого вала	mв	кг
Радиус противовеса	ρпр	мм
Площадь нижнего основания фундамента	S 2	м2
Площадь верхнего основания фундамента	S 1	м2	3,5	3,8	4,0	3,0
Момент инерции лесопильной рамы относительно собственного центра масс	Θ ст	кг·м2
Расстояние от центра масс станины до верхнего обреза фундамента	Zст	м	1,8	2,0	2,2	0,6
Линейные размеры, указанные на рис.1	А	мм
Б	мм
В	мм
Г	мм
Д	мм
Е	мм
Ж	мм
З	мм
И	мм
К	мм
Л	мм
М	мм
Н	мм
О	мм
П	мм
Р	мм

Рис. 2. Фундамент одноэтажной лесопильной рамы Р63-4

2.1.3. Частоты вынужденных колебаний

а) поступательных в вертикальном направлении

 

;

б) поступательных в горизонтальном направлении

 

;

в) горизонтально-вращательных

.

2.1.4. Собственные частоты фундамента:

а) вертикальных колебаний

,

где m_д – масса детали (бревна), кг,

,

d – диаметр бревна, м, d=0,8В,

В – просвет пильной рамки лесопильной рамы, м;

l – длина бревна, принять l = 6 м;

ρ_д – плотность древесины (принять ρ_д = 625 кг/м³);

m_ст – масса лесопильной рамы (см. табл.2);

б) горизонтальных колебаний

 

,

где C_x = 0,5 C_z – коэффициент упругого равномерного сдвига, Н/м³;

 

в) горизонтально-вращательных колебаний

 

,

 

где C_φ = 2 C_x - коэффициент упругого неравномерного сдвига, Н/м³;

– момент инерции площади подошвы фундамента, м⁴;

a, b – размеры подошвы фундамента, м; примем b = 1,5 a; S ₂ =ab;

Q _y – момент инерции массы установки относительно оси, проходящей через центр тяжести площади подошвы фундамента, параллельной оси OY, кг·м²;

 

,

где z_ф - расстояние от центра масс фундамента до его подошвы, м;

Q _ф – момент инерции массы фундамента относительно центральной оси, параллельной оси OY, кг·м².

Для фундаментов двухэтажных лесопильных рам принять

, одноэтажных .

Моменты инерции масс фундаментов приведены далее.

Модель лесорамы	Р63-4	2Р50	2Р75	2Р110
Момент инерции фундамента, Q ф, кг·м2	0,07·106	1,4·106	1,6·106	1,8·106

2.1.5. Нагрузки на фундамент

Расчет выполнить для двенадцати положений механизма резания, построив графики. Угол поворота кривошипа φ изменять от 0 до 360º.

 

Вертикальная нагрузка

а) сила тяжести установки

;

б) амплитуда первой гармоники вертикальной силы инерции

,

где w - угловая скорость коленчатого вала, рад/с, ;

в) амплитуда второй гармоники вертикальной силы инерции

,

где коэффициенты k_c = L_c/L_ш, λ = R /L_ш;

г) суммарная вертикальная нагрузка

,

где j - угол поворота кривошипа, отсчитываемый от верхней мертвой точки механизма резания.

Горизонтальная нагрузка

.

Момент от неуравновешенных сил инерции

а) амплитуда первой гармоники

 

;

б) амплитуда второй гармоники

 

;

 

в) суммарный момент от неуравновешенных сил инерции

.

 

Суммарный момент относительно оси, проходящей через центр

тяжести площади подошвы фундамента, параллельной оси OY

.

2.1.6. Статический расчет фундамента

Удельное давление на грунт

,

где F_{Z max} – максимальное значение суммарной вертикальной нагрузки из всех углов поворота кривошипа;

[ p ] – допускаемое давление на грунт, МПа (см. табл.1).

 

Устойчивость к сдвигу по грунту

,

где F_уд= f F_z(φ) – удерживающая сила, Н;

f – коэффициент трения, примем f = 0,5;

F_сдв = F_x(φ) – сдвигающая сила, Н.

Устойчивость к опрокидыванию

,

 

где М_восст= F_z(φ)b/2 – момент восстанавливающих сил относительно оси возможного опрокидывания, Н·м;

М_опр = M_y(φ) – момент опрокидывающих сил, Н·м.

 

 

2.1.7. Расчет на колебания

 

Амплитуда вертикальных колебаний

 

£ [ z_a ],

 

где F_{Z max}, F_{Z min} – соответственно максимальное и минимальное значение суммарной вертикальной нагрузки, Н;

[ z_а ] – допускаемое значение вертикальных колебаний, м

,

V_e – допустимое среднеквадратическое значение виброскорости, мм/с. Для вибрации лесопильных рам в вертикальном направлении можно принять V_e = 7,1 мм/с [2];

f_z – частота вибрации, Гц,

 

f_z = n/ 60.

 

Если амплитуда вертикальных колебаний z_а окажется больше допустимого значения [ z_а ], то нужно увеличивать массу фундамента.

Амплитуда горизонтальных поступательных колебаний, м,

,

где F_{X max}, F_{X min} – соответственно максимальное и минимальное значение суммарной горизонтальной нагрузки, Н.

Амплитуда горизонтально-вращательных колебаний, рад,

 

,

 

где M_{Y max}, M _{Y min} – соответственно максимальное и минимальное значение суммарного момента относительно оси, проходящей через центр тяжести площади подошвы фундамента, параллельной оси OY, Н·м.

 

Суммарная амплитуда горизонтальных колебаний на уровне подающих вальцов

 

,

где z_в – высота расположения подающих вальцов от верхнего обреза фундамента. Для двухэтажных лесопильных рам z_в= 3 м, для одноэтажных z_в= 1,5 м;

[ x_а ] – допускаемое значение горизонтальных поступательных колебаний, м,

,

V_e – допустимое среднеквадратическое значение виброскорости, мм/с. Для горизонтальных колебаний лесорам можно принять V_e = 4,5 мм/с [2];

f_x,y – частота горизонтальных колебаний, Гц,

 

f_x,y = 2n/ 60.

 

Проект производства работ по сооружению фундамента и

Монтажу лесопильной рамы

Типовой проект производства монтажных работ включает: графическую часть; перечни оборудования, инвентаря и приспособлений; лимиты материалов и полуфабрикатов; технологическую карту монтажа с графиком выполнения работ и пояснительную записку.

Графическая часть проекта производства монтажных работ содержит монтажный генплан; схемы выполнения такелажных работ; схемы проверок и выверок; чертежи приспособлений, специального инструмента, временных сооружений.

Проект производства работ по сооружению фундамента и монтажу лесопильной рамы в расчетно-графической работе магистрантов ограничивается технологической картой монтажа с календарным графиком выполнения работ по сооружению фундамента лесопильной рамы и перечнем оборудования, инвентаря, приспособлений и материалов на каждую операцию, которая может быть выполнена по форме № 1 [3].

 

Форма № 1

Технологическая карта монтажа

 

№ п/п

Наименование работы (операции)

Единица измерения

Объем работ

Трудозатраты, чел-дни

Число, смена

Исполнители

Оборудование, инвентарь, приспособления, материалы

1.01

2.01

3.01

…

…

 

В пояснительной записке приводится технологический процесс сооружения фундамента, представленный в технологической карте монтажа. Подробно описываются операции разметки, рытья котлована, изготовления и установки опалубки и арматуры, приготовления бетонной смеси и укладки её в опалубку.

Далее приводится технология монтажа лесопильной рамы на фундаменте. Описываются пуско-наладочные работы и приемка оборудования. Указывается техническая и приемо-сдаточная документация, используемая при монтаже, пуско-наладке и сдаче оборудования в эксплуатацию.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: