Содержание

Введение		3
1	Кинематическая схема привода		6
2	Расчетная часть		7
2.1	Кинематический расчет привода		7
2.2	Выбор цилиндрического редуктора		10
2.3	Расчет цепной передачи		11
2.3.1	Расчет зубчатой цилиндрической передачи		17
2.4	Расчет шпоночного соединения, подбор муфты		24
3			27
4			28
5			29
	Заключение		30
Список использованных источников		31
Спецификация

4. Расчетная часть

4.1 Технологический расчет

4.1.1 Расчет основных параметров гидравлических транспортеров

Производительность гидравлического транспортера можно рассчитать по формуле:

,кг/с (1)

где f – площадь поперечного сечения желоба, м²;

v – скорость движения смеси воды и продукта (v = 0,65…1 м/с для корнеплодов);

ρ – плотность смеси воды и продукта, кг/м³, определяемая по формуле:

(2)

где ρ_п – насыпная плотность продукта, кг/м³ ( ρ_п = 600…780 кг/м³ );

ρ_в – плотность воды, кг/м³ ( ρ_в (при 20⁰С) = 998,3 кг/м³ );

m – кратность расхода воды, кг/кг продукта ( m = 5 для корнеплодов );

φ – коэффициент заполнения желоба продуктом ( φ=0,4…0,6 );

n–коэффициент неравномерности подачи продукта в гидротранспортер (n = 1,1…1,5 ).

Кроме того, производительность:

(3)

где f₁ – площадь поперечного сечения потока, м²;

С – коэффициент сопротивления движению смеси воды и продукта ( С = 19,18 при m = 5 );

R – гидравлический радиус, м ( его величина зависит от формы и размеров желоба,

i – уклон желоба, м на 1 м его длины ( для прямых участков желоба i = не менее 0,012 при перемещении корнеплодов ), определяемый по формуле:

(4)

Размеры желоба (его высоту, ширину и радиус) рассчитывают в зависимости от формы поперечного сечения ( высота вдвое больше ширины ) по следующим формулам:

(5)

(6)

4.1.2 Расчет гидравлического транспортера

4.2 Энергетический расчет

Потребную мощность N (кВт) для привода гидравлического транспортера ориентировочно можно определить по формуле:

,кВт (4)

где n – удельный расход электроэнергии, n=0.098 кВт∙ч/т;

G – производительность аппарата, т/ч.

N=28,7∙0,098=2,8 кВт

4.3 Кинематический расчет

4.3.1 Кинематический расчет привода

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

Данная кинематическая схема включает в себя электродвигатель 1, муфту 2, цилиндрический редуктор 3, цепную передачу 4, цилиндрическую зубчатую передачу 5, валы Ι, ΙΙ, ΙΙΙ и пару подшипников качения Ι˅,˅.

Мощность на приводном валу N_р=1,2 кВт;

Частота вращения приводного вала n_р=21 мин^-1.

Общий коэффициент полезного действия привода определяется как произведение КПД его отдельных элементов. Для данной схемы имеем

где  КПД муфты;

где ‒ КПД закрытой цилиндрической зубчатой передачи;

‒ КПД редуктора.

 КПД цепной передачи;

 КПД цилиндрической зубчатой передачи;

 КПД пары подшипников качения.

Значения КПД передач выбираем по таблице 1.2.1 [5].

4.3.2 Требуемая мощность электродвигателя

4.3.3 Общее передаточное отношение привода

Предварительно определяем min и max значение пределов рекомендуемых средних передаточных отношений для цепной передачи, цилиндрической зубчатой передачи [5, таблица 1.2.2] и для цилиндрического редуктора [5, таблица 1.2.3]:

где минимальный и максимальный предел передаточного отношения цилиндрического редуктора;

минимальный и максимальный предел передаточного отношения цепной передачи;

минимальный и максимальный предел передаточного отношения цилиндрической зубчатой передачи.

4.3.4 Частоты вращения

Находим диапазон приемлемых частот вращения вала электродвигателя:

4.3.5 Выбор электродвигателя

По рассчитанным значениям мощности и максимальным и минимальным значениям частоты вращения вала электродвигателя выбираем электродвигатель по таблице 16.7.1 [5]:

Тип 4А100L8УЗ ГОСТ 19523-81.

Мощность

Асинхронная частота вращения вала

4.3.6 Действительное передаточное отношение привода

4.4.1 Выбираем стандартный редуктор с передаточным отношением ;

Определим передаточное отношение цепной передачи:

Так как полученное число входит в диапазон приемлемых передаточных отношений цепной передачи, то оставляем передаточные отношения без изменений.

Для определения кинематических и энергетических характеристик на валах привода пронумеруем их от I до V.

I вал (вал электродвигателя):

II вал (быстроходный вал цилиндрического редуктора). Вращение на этот вал передается при помощи электродвигателя через муфту:

III вал (тихоходный вал цилиндрического редуктора). Вращение на этот вал передается при помощи самого редуктора:

IV вал (промежуточный вал). Вращение на этот вал передается при помощи цепной передачи, кроме того, вал опирается на пару подшипников качения:

V вал (приводной вал). Вращение на этот вал передается при помощи цилиндрической зубчатой передачи, кроме того, вал опирается на пару подшипников качения:

4.4.2 Выбор цилиндрического редуктора

Для выбора редуктора необходимо знать: крутящий момент на тихоходном валу передаточное отношение редуктора .

Подбираем редуктор [3, с.687]:

ЦУ-160-4 ГОСТ 15150.

Приняли к установке: цилиндрический одноступенчатый редуктор с номинальным вращающим моментом на выходном валу , межосевым расстоянием 160 мм, номинальным передаточным числом 4.