Расчет предохранительных муфт

Муфты со срезным штифтом (рис. 9), отличающиеся компактностью и высокой точностью срабатывания, являются простейшими из предохранительньгх муфт. Их широкое применение сдерживается необходимостью замены срезного штифта при каждой перегрузке, поэтому такие муфты устанавливают в механизмах, но характеру работы, которых перегрузки могут возникнуть лишь случайно.

Штифты обычно изготавливают из среднеуглсродиетой стали 35, 40 или 45, реже - из закаленной стали, например. Ст. 5. Для повышения точности срабатывания их снабжают кольцевой канавкой в месте разрушения, которая также снижает опасность повреждения полумуфт.

Расчет муфт со срезным штифтом выполняют в такой последовательности.

Выполняют эскиз муфты и обозначают размеры. Рассчитывают диаметр штифта, мм.

где Т_р - расчетный крутящий момент. Нм; к. - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между штифтами: при числе штифтов z= 1 k_z= 1. при z=2 k2=1,2, а при z = 3 k_z=l,3; R - расстояние между осью передающих момент валов и осью штифта, м; Т_тд - предел прочности на срез: для стали 35 нормализованной Т_тв = 405МПа, улучшенной - 487,5 МПа; для стали 40 улучшенной Т_тв = 525 МПа; для стали 45 нормализованной Т_тв = 457,5 МПа, улучшенной - 562,5 МПа; для закаленных штифтов из стали Ст. 5

Рис. 9. Предохранительная муфта со срезными штифтами

При выборе числа штифтов следует учитывать, что муфты с одним штифтом имеют более высокую точность срабатывания, а установка нескольких штифтов позволяет взаимно компенсировать поперечные нагрузки, передаваемые на валы.

Обычно расчетный момент Т_р принимают на 10...25 % выше предельного допускаемого момента Т„_р:

Т_р=(1,1....1,25)T_пр.

Кулачковые муфты предназначены для предохранения привода с небольшой частотой вращения от поломок при передаче крутящего момента от 4 до 400 Нм. На рис. 10 показана схема кулачковой муфты в момент срабатывания, когда кулачки 1 вывели по полумуфты 2 и 3 из зацепления. Сила сжатия F пружины 4, определяющая момент срабатывания муфты, создается предварительной деформацией пружины гайкой 5, которая фиксируется в отрегулированном положении контргайкой 6. Сидящая на шпонке втулка 7 не позволяет пружине закручиваться при ее сжатии гайкой 5.

Рис. 10. Кулачковая предохранительная муфта

Кулачковые предохранительные муфты стандартизированы. Однако часто применяют нестандартизированные муфты. Их расчет выполняют в следующем порядке.

Выполняют эскиз муфты и обозначают размеры. Рассчитывают условие выключения муфты при предельной нагрузке:

где к_д = 1...6 - коэффициент динамичности привода, зависящий от типа приводного двигателя и назначения машины или механизма ; α= 45...60 - угол наклона боковой поверхности кулачка (чаще всего α = 45°); β = 2...8 - угол трения боковой поверхности кулачка: для предохранительных муфт сельскохозяйственных машин обычно β= 6...8°; .- диаметр окружности точек приложения окружного усилия к кулачкам, м; d - диаметр вала, м;ƒ= 0,1...0,15 - коэффициент трения в шпоночном или шлицевом соединении: при сухом трении чугуна по чугуну или по закаленной стали = 0,15 .

Определяют силу предварительного сжатия пружины муфты:

где Т - номинальный крутящий момент при установившемся режиме работы привода, Нм.

Определяют силу сжатия пружины при срабатывании муфты:

где Т_р - расчетный момент срабатывания муфты, Нм: Т_р = к_дТ .

Расчет тепловой изоляции

Некоторое производственное оборудование (например, котлы, паропроводы, кормозапарники, пастеризаторы и т. п.) служит источником теплового излучения. Нагретые поверхности такого оборудования представляют опасность для обслуживающего персонала, так как могут вызвать термические ожоги. Для предотвращения травмирования работающих предусматривают теплоизоляцию поверхностей, находящихся в пределах рабочей зоны и имеющих высокую (более 45 °С) температуру.

При определении толщины изоляции наряду с температурными характеристиками учитывают форму изолируемой поверхности и ее размер. Толщину изоляции при заданной температуре на ее наружной поверхности определяют по следующим формулам:

- для плоских поверхностей и цилиндрических поверхностей диаметром 2 м и более, а также сосудов, у которых отношение наружного диаметра к внутреннему менее двух,

- для поверхностей цилиндрических сосудов с диаметром основания менее 2 м

Контрольные вопросы

0. Приведите классификацию технических средств безопасности и защиты работающих.

1. Технические средства защиты: назначение, виды.

2. Сформулируйте требования к техническим средствам защиты.

3. Укажите требования к конструкции технических средств защиты.

4. В чем заключается расчет ограждений.

5. Область применения, преимущества и недостатки кулачковых предохранительных муфт.

6. Сущность расчета предохранительных муфт.

7. При какой температуре рабочей поверхности технологического оборудования применяют тепловую изоляцию?

8. В чем заключается расчет тепловой изоляции.

Задание:

В соответствии с заданием, приведенным в таблице, рассчитать (выбрать) средство защиты от теплового излучения

вариант	Источник излучения	Параметры источника	Приемник излучения	Расстояние L, м
S,м2	T, К	e
	Доменный цех Ковш, заполненный чугуном	R = 2м		0,6	Окно крана	2,0...5,0
	Электросталеплавиль- ный цех Футеровка печи при отведенном своде	R = 3м		0,9	Окно крана	4,0... 6,0
	Мартеновский цех Открытое загрузочное окно печи	1,5 х 1,5		0,8	Окно пульта управления	4,0... 10,0
	Прокатные цеха Открытый нагревательный колодец	12,0x6,0		0,9	Окно пульта управления	5,0... 10,0
	Сляб на рольганге	12,0x1,5		0,8	Окно пульта управления	3,0...5,0

7. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Цель: рассчитать расходы тепловой энергии на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных зданий и производственных цехов, выполнить расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной, теплового пункта и выбрать соответствующее оборудование.

7.1.Основные понятия и определения

Целью создания системы обеспечения пожарной безопасности объекта защиты является предотвращение пожара, обеспечение безопасности людей и защита имущества при пожаре.

Система обеспечения пожарной безопасности объекта:

- система предотвращения пожара,

- систему противопожарной защиты,

комплекс организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Система обеспечения пожарной безопасности объекта защиты в обязательном порядке должна содержать комплекс мероприятий, исключающих возможность превышения значений допустимого пожарного риска, установленного настоящим Федеральным законом, и направленных на предотвращение опасности причинения вреда третьим лицам в результате пожара.

Пожары классифицируются по виду горючего материала и подразделяются на следующие классы: 1) пожары твердых горючих веществ и материалов (А); 2) пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов (В); 3) пожары газов (С); 4) пожары металлов (D); 5) пожары горючих веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением (Е); 6) пожары ядерных материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ (F).

Основные функции системы обеспечения пожарной безопасности следующие:

- нормативное правовое регулирование и осуществление государственных мер в области пожарной безопасности;

-создание пожарной охраны и организация ее деятельности; разработка и осуществление мер пожарной безопасности; реализация прав, обязанностей и ответственности в области пожарной безопасности;

-проведение противопожарной пропаганды и обучение населения мерам пожарной безопасности;

-содействие деятельности добровольных пожарных и объединений пожарной охраны, привлечение населения к

обеспечению пожарной безопасности;

-научно-техническое обеспечение пожарной безопасности; -информационное обеспечение в области пожарной

безопасности;

-осуществление государственного пожарного надзора и других контрольных функций по обеспечению пожарной безопасности; -производство пожар но-технической продукции;

-выполнение работ и оказание услуг в области пожарной безопасности;

-лицензирование деятельности (работ, услуг) в области пожарной безопасности и сертификация продукции и услуг в области пожарной безопасности;

-противопожарное страхование, установление налоговых льгот и осуществление иных мер социального и экономического стимулирования обеспечения пожарной безопасности;

-тушение пожаров и проведение связанных с ними первоочередных аварийно-спасательных работ;

-учет пожаров и их последствий;

-установление особого противопожарного режима.