6.2.8. Подбор муфт

Привод винтового конвейера компонуют из ряда отдельных обособленных узлов (электродвигатель, редуктор, винт) с выходными и выходными валами, которые соединяют с помощью муфт.

Вал электродвигателя и входной (быстроходный) вал редуктора обычно соеди­няют упругими муфтами, которые способны смягчить толчки и удары при работе привода с частичным поглощением кинетической энергии удара и рассеиванием ее в виде тепла в окружающую среду, допускать значительные смещения осей соединяемых валов.

Упругие муфты стандартизованы, среди них распространены следующие:

• муфты упругие со звездочкой по ГОСТ 54084 (только для соединения цилиндрических валов);

• муфты упругие с торообразной оболочкой по ГОСТ 20884;

• муфты упругие втулочно-пальцевые по ГОСТ 21424;

• муфты упругие с промежуточным диском по ГОСТ 25021.

Упругие муфты подбирают по величине диаметров соединяемых валов и расчетного момента Т_Р, который определяется из соотношения

(Н∙м) (6.7)

где Т_ДВ – крутящий момент на валу электродвигателя,

(Н∙м) (6.8)

N_ДВ – мощность выбранного электродвигателя, кВт; n_ДВ – частота вращения вала выбранного электродвигателя; k_КР – коэффициент режима, для конвейеров k_КР = 1,5... 1,8.

Расчетный момент Т_Р не должен превосходить по величине допускаемый кру­тящий момент, указанный в таблице для данного типоразмера муфты.

Последующая проверка на прочность деталей муфты проводиться по методике, изложенной в работе [5].

Для соединения выходного (тихоходного) вала редуктора и вала рабочего органа (барабана, звездочек и др.) рекомендуется применять жесткие компенси­рующие муфты, предназначенные для соединения валов с незначительными сме­щениями осей, Среди них:

• муфты зубчатые типа МЗ по ГОСТ 5006;

• муфты кулачково-дисковые по ГОСТ 20720;

• муфты цепные по ГОСТ 20742.

Компенсирующие свойства (угловое и радиальное смещение осей валов) при­ведены в соответствующих стандартах и в работе [6].

Выбор кулачково-дисковых и цепных муфт производится по следующей формуле

(Н∙м), (6.9)

где Т_Т – допускаемый крутящий момент на тихоходном валу редуктора, Н∙м; k_КР – коэффициент режима, для конвейеров k_КР = 1,5... 1,8.

Для зубчатых муфт

(Н∙м) (6.10)

где Т_В – крутящий момент на винте, определенный по формуле (6.5), Н∙м; k₁ – коэффициент, учитывающий степень ответственности передачи, для конвейеров k₁ = 1,0...1,2; k₂ – коэффициент, учитывающий условия работы, k₂ = 1,0...1,3; k₃ – коэффициент углового смещения зависит от угла перекоса вала, k₃ = 1,0... 1,5.

6.3. Разработка конструкции винтового конвейера

6.3.1. Конструирование винта

Винты небольших размеров, работающие с абразивными материалами, иногда отливают из чугуна с отбеленной поверхностью. Обычно винт выполняют свар­ным из трубы, к которой приваривают штампованные витки (полностенный или фасонный винты). Спираль ленточного и лопасти лопастного винта укрепляют на стержнях, пропускаемых через просверленные на валу отверстия. Толщина витков винта обычно 4…8 мм. Достоинством пустотелого винта является его малая металлоемкость при значительной прочности и жесткости, а также простота при соединении секций в единый винт. Секции винта выполняют обычно длиной 2…4 м [8].

Подшипники винта подразделяют на концевые и промежуточные подвесные. Концевые подшипники устанавливают в торцевых стенках желоба, а промежу­точные  в местах стыковки секции валов.

Диаметр D_В, и шаг Р_В винта определены ранее (см. п. 6.2.1 ). Диаметр вала d_В (рис.10) принимается из соотношения d_В ≈ (0,10...0,35)D_В, для трубчатого вала диаметр следует согласовать с сортаментом по ГОСТ 8732 [2]. Толщину стенки трубы δ_С выбирают предварительно по зависимости δ_С ≈ (0,10...0,15)d_В, и согла-

Рис.10. Конструкция узла винта.

совать по ГОСТ 8732. Диаметр вала винта на выходе d₁ принимают равным диаметру тихоходного вала редуктора. Причем, d_В должен быть больше d₁. Если d_В меньше d₁, то необходимо увеличить диаметр вала винта d_В, выбрав больший коэффициент в соотношении d_В и D_В.

Диаметр вала под подшипником d = d₁ +5... 10 мм (см. рекомендации в п. 4.3.1).

В качестве опор винта применяют подшипники качения и скольжения. Пред­почтительнее использовать в опорах подшипника качения, так как они имеют меньше потери на трение и расход смазки. Но в отличие от подшипников сколь­жения их следует более тщательно герметизировать от попадания в них пыли, абразивных частиц.

Одну из концевых опор винта снабжают упорным подшипником, восприни­мающим осевое усилие в винте. Упорный подшипник устанавливают на разгру­зочном конце конвейера так, чтобы винт работал на растяжение. Радиальными опорами винта обычно служат радиальные сферические двухрядные шарикопод­шипники с цилиндрическим отверстием по ГОСТ 5720 и на закрепительных втулках по ГОСТ 8545 или роликоподшипники подобных типов по ГОСТ 5721 и ГОСТ 8545 [14].

В качестве уплотнителей используют резиновые манжеты по ГОСТ 8752 [2] зачастую в сочетании с лабиринтными и другими.

В местах установки подшипника необходим разрыв винтовой поверхности, что ухудшает условия работы конвейера, так как приводит к уплотнению груза, образованию пробок и закупорке груза в этих местах. Поэтому при конструировании промежуточных опор для обеспечения свободного прохода груза следует уменьшать размеры подшипника (наружный винт), а корпус устанавливать с обеспечением максимально возможного пространства для прохода груза.