К важнейшим требованиям, предъявляемым к приводу подвесного конвейера, относятся экономичность в изготовлении и эксплуатации, удобство и безотказность обслуживания, надежность и долговечность.

Цель работы – систематизировать, закрепить и расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки.

Задачи:

- закрепить знания методик расчетов типовых деталей машин общего назначения;

- получить навыки принятия решений при компоновке редуктора и конструировании его деталей;

- овладеть техникой разработки конструкторских документов на различных стадиях проектирования и конструирования.

1. Кинематическая схема машинного агрегата

1.1 Условия эксплуатации машинного агрегата

Проектируемый машинный агрегат служит приводом ковшового элеватора и может использоваться на предприятиях различного направления. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через цепную муфту соединен с ведущим валом конического редуктора и открытой цепной передачей, расположенной под углом 60º к горизонтали. Ведомая звездочка закреплена на приводном валу элеватора. Проектируемый привод работает в 2 смены в нереверсивном режиме. Характер нагрузки - с малыми колебаниями.

2. Срок службы приводного устройства

Срок службы привода определяется по формуле

L_h = 365L_ГК_Гt_cL_cK_c

где L_Г = 5 лет – срок службы привода;

К_Г – коэффициент годового использования;

К_Г = 300/365 = 0,82

где 300 – число рабочих дней в году;

t_c = 8 часов – продолжительность смены

L_c = 2 – число смен

К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·5·0,82·8·2·1 = 24000 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. 15% ресурса, тогда L_h = 24000∙0,85 = 20400 час.

Рабочий ресурс привода принимаем L_h = 20500 час.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер нагрузки	Режим работы
Заводской цех	5	2	8	20500	С малыми колебаниями	Реверсивный

2. Выбор двигателя, кинематический расчет привода

2.1. Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Fv = 2,0·1,4 = 2,80 кВт

Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_зпη_опη_пк²η_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_зп = 0,97 – КПД закрытой зубчатой конической передачи,

η_оп = 0,93 – КПД открытой цепной передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения,

η = 0,98·0,97·0,93·0,995²·0,99 = 0,866.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 2,80/0,866 = 3,23 кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 4,0 кВт

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1.

Выбор типа электродвигателя

Вариант	Двигатель	Мощность	Синхронная частота вращения, об/мин	Номинальная частота вращения
1	4А100S2	4,0	3000	2880
2	4A100L4	4,0	1500	1430
3	4A112M6	4,0	1000	950
4	4A132S8	4,0	750	720

Частота вращения рабочего вала привода

n_рм = 6·10⁴v/(πD) = 6·10⁴·1,4/(π·275) = 97 об/мин

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Рекомендуемые значения передаточных чисел:

- для конической передачи 2÷6,3

- для открытой цепной 2÷5.

Принимаем для конической передачи среднее значение u₁ = 3,15, тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ = u/3,15

Таблица 2.2.

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	29,69	14,75	9,79	7,42
Редуктора	3,15	3,15	3,15	3,15
Открытой передачи	9,43	4,68	3,11	2,35

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к следующим выводам: вариант 1 исключаем из-за того, что передаточное число редуктора выходит за рекомендуемые пределы. Электродвигатель с числом оборотов 750 не рекомендуется применять из-за больших габаритов, окончательно делаем выбор в пользу варианта 3 с электродвигателем 4A100L4, так как в этом случае габариты открытой передачи будут меньше.