2. Конструкторская часть.

2.1 Расчет геометрических параметров бункера и диаметра шнека.

Диаметр шнека определяем по формуле:

2.1

где S – шаг винта, S = 1 (относительно диаметра);

К – коэффициент наполнения, К = 1;

n – частота вращения, n = 350 мин^-1 = 5,8333 с^-1;

d – диаметр вала шнека, d = 0,063 м

м

Рис. 2 Схема бункера.

Угол образующей конической части бункера определяем исходя из условия:

α = φ + (5…10º),

2.2

где φ - угол естественного откоса, для кормосмеси, φ = 58…62ْ (4).

α = 60+10 = 70ْº

Определим, задаваясь h₁=1 м:

в = 2*h1*tgβ +c,

2.3

в = 2*1*tg20ْ+0,452 = 1,179 м

Объем призматической части бункера, при его длине а = 1,2 м, определяем по формуле:

VП =0,5*(D+в)*h1*а,

2.4

V_П = 0,5*(0,452+1,179)*1*1,2 = 0,9786м³

Тогда:

h2 = (VБК-VП)/(а*в),

2.5

h₂ = (1,27 – 0,9786)/(1,2*1,179) = 0,21 м

Полная высота бункера: h = 1,21 м.

2.2 Расчет мощности и выбор элементов привода шнека.

Мощность привода выгрузного шнека определяется по формуле:

N = КЗ*(N1+N2)/ηпр,

2.6

где К_З – коэффициент запаса мощности, К_З = 1,2;

N₁ – мощность на преодоление сил трения материала о кожух шнека, кВт;

N₂ – мощность на преодоление сил трения материала о винт, кВт;

η_пр - КПД привода.

N1=FM*V/sin φ,

2.7

где F_М - сила трения материала о стенки кожуха, кН;

V - осевая скорость перемещения материала, м/с;

φ - угол подъема винтовой траектории движения материала,

Соs φ= 0,99 φ = 8ْº

FM=2*m*V2 ctg2 φ fT/D,

2.8

где m – масса выделенного объема материала, кг;

f_T - коэффициент трения, для кормосмеси с W = 65 % и γ = 0,4 т/м³ f_T = 0,5…0,6.

m = QKP*l/(3,6*V),

2.8

где l – длина шнека, l = 1,5 м

V = QKP/(3,6*γСМ*А),

2.9

где А – площадь поперечного сечения потока груза, м²

При К = 1:

А = 0,25*π*(D2-d2),

2.10

А = 0,25*3,14*(0,452²-0,063²) = 0,1604

V = 11,133/(3,6*405*0,1604) = 0,0476 м/с

m = 23,1936*1,5/(3,6*0,0991) = 97,51 кг.

F_M = 2*97,51*0,0991²*ctg² 8º*0,55/0,452 = 117,95Н

N₁ = 117,95*0,0991/sin 8º = 83,98 Вт

N2 = PB*fT*V/sin αB

2.11

где Р_В – сила давления груза на лопасти винта, Н;

α_B – угол подъема винта, град.

αB = arctq (S/D),

2.12

α_B = arctq 1 = 45˚

РВ = (m*g+FM*sin φ)/(cos αB – fT*sin αB),

2.13

Р_В = (97,51*9,81+117,9* sin 8º)/(cos 45º*0,55*sin 45º) = 3538,2 Н

N₂ = 3538,2*0,55*0,0991/sin 45º = 272 Вт

ηПР = η1*η2*η3,

2.14

где η₁ - КПД редуктора типа Ц2С, = 0,98;

η₂ КПД пары подшипников качения, = 0,99;

η₃ - КПД муфты МУВП, = 0,99.

η_ПР = 0,98*0,99*0,99 = 0,9605

По формуле (2.6) определяем требуемую мощность электродвигателя привода выгрузного шнека кормораздатчика:

N = 1,2*(83,9+272)/0,9605 = 444,7 Вт

Выбираем электродвигатель 4А76В2У3 с N = 0,55 кВт; nас = 2770 мин-1.

Для выбора редуктора определим передаточное отношение:

2.15

Крутящий момент на выходном (тихоходном) валу редуктора:

2.16

где n^/ – фактическая частота вращения шнека, мин-1.

При выборе редуктора ближайшее к рассчитанному по формуле (2.15) стандартное передаточное отношение редуктора i^/ = 8, тогда n^/ = 346,25 мин-¹

Н*м

Выбираем соосный редуктор Ц2С-63 с i = 8 и М_ДОП = 125 Н*м массой 17,5 кг.