5. Определение мощности и выбор электродвигателя.

Определяем мощность электродвигателя по формуле:

где - КПД приводного механизма, =0,85;

k₃ – коэффициент запаса привода, k₃ =1,25

Выбираем электродвигатель АО2, АОЛ2-32-6 мощностью 2,2кВт с номинальной частотой вращения 950 об/мин.

6. Кинематический расчет.

Частота вращения приводного барабана:

;

Общее передаточное число:

;

Исходя из общего передаточного числа привода, принимаем цилиндрический двухступенчатый редуктор типа Ц2У-100, у которого передаточное число , а вращающий момент на тихоходном валу Т=250 Н∙м.

Исходя из условия компоновки редуктора, составляем кинематическую схему (рис. 5), которая включает двухступенчатый цилиндрический редуктор и двигатель серии 4А.

Рисунок 5. Кинематическая схема привода.

1 – электродвигатель

2 – муфта соединительная

3 – редуктор цилиндрический

4 – муфта предохранительная

5 – приводной барабан

7. Выбор и расчет натяжного устройства.

Так как высота элеватора не превышает 60 м, натяжное устройство выбираем винтового типа.

Рисунок 6. Эскиз натяжного устройства.

Для нашего случая параметры и размеры натяжного устройства берем конструктивно, исходя из размеров существующих натяжных устройств.

Рисунок 7. Расчетная схема.

Натяжное усилие определяем исходя из расчетной схемы (рис.7)

где F_тр – сила трения между ползуном и направляющими; F_тр =150…200Н

По величине натяжного усилия определяем диаметр винта с упорной резьбой:

, мм

- коэффициент высоты гайки, принимаем =2;

- коэффициент высоты резьбы, принимаем =0,75;

- напряжение смятия, принимаем закаленную сталь-бронзу, =11…13МПа;

По ГОСТ 10177-82 выбираем УП 10×2

d=10мм – наружный диаметр резьбы

d₁=8,5мм – внутренний диаметр резьбы

d₂=12,3 – средний диаметр опорной резьбы поверхности гайки или головки винта.

Определяем усилия, прилагаемые к рукоятке для вращения винта натяжного устройства по формуле:

где l – длина рукоятки винта, l=0,5м;

k_вт – коэффициент распределения усилия между натяжными винтами, (при одном натяжном винте k_вт =1);

d₁ – средний диаметр резьбы винта;

d₂ – средний диаметр опорной поверхности гайки или головки винта;

- приведенный угол трения, =6°;

- коэффициент трения в торце упорной поверхности гайки или головки винта, =0,25;

- угол подъема винтовой канавки, =4°;

Длина натяжного устройства определяется по формуле:

где Н – высота конвейера

8. Расчет вала приводного барабана.

Для расчета вала выбираем параметры и размеры ведущего вала (рис.8) в соответствии с таблицей 4.18 (3).

Рисунок 8. Эскиз приводного барабана.

Вычислим размеры ведущего барабана.

Где L_б – ширина барабана.

L_б =(100…120)+В_л

где В_л – ширина ленты;

L_б =110+250=360 мм;

мм;

Для нашего случая принимаем стальные барабаны, изготовленные из стального листа, толщиной 5 мм, тогда вес барабана вычислим по формуле:

, Н

где - плотность стали, = 7800 кг/м³

g = 9,81 м/с²

V – объем стального листа для барабана;

где r – радиус барабана, r = 0,315м

b – толщина листа, b = 0,005м

Нагрузка на вал от натяжения ленты:

По полученным значениям строим эпюру крутящих и изгибающих моментов.

Эпюра крутящих моментов

Определим опорные реакции:

R_А + R_В – Р_Н1 = 0

Определим изгибающий момент:

Определяем крутящий момент на выходном валу редуктора, соединенного с валом барабана, посредством муфты:

Определим крутящий момент на входном валу редуктора:

где η – механический КПД редуктора, η ≥ 0,97

Т₁ – крутящий момент электродвигателя,

где Р – номинальная мощность, n – номинальная частота вращения;

Выбранный редуктор обеспечивает крутящий момент при выполнении условия:

Для вала барабана выбираем материал Сталь 45 по ГОСТ 4543-72. Диаметр вала определяем по формуле:

Из стандартного ряда выбираем диаметр вала d = 20мм.