Техническое задание 15

Привод подвесного транспортера

1 – двигатель, 2 – муфта упругая со здездочкой, 3 – редуктор цилиндрический, 4 – коническая зубчатая передача, 5 – звездочка грузовой цепи

Исходные данные:

Тяговая сила цепи F, кН 5,0

Скорость тяговой цепи, м/с 0,5

Шаг тяговой цепи р, мм 125

Число зубьев звездочки z 8

Допускаемое отклонение

скорости грузовой цепи δ, % 6

Срок службы привода L_г, лет 7

1 Кинематическая схема машинного агрегата

1. Условия эксплуатации машинного агрегата.

Проектируемый машинный агрегат служит приводом подвесного транспортера. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через упругую муфту со звездочкой соединен с ведущими валом цилиндрического косозубого редуктора с нижним расположением шестерни. На ведомый вал редуктора насажена коническая шестерня открытой зубчатой передачи с вертикальным ведомым валом, который приводит в действие тяговую цепь конвейера.

2. Срок службы приводного устройства

Срок службы привода определяется по формуле

L_h = 365L_ГК_Гt_cL_cK_c

где L_Г = 7 года – 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 = 1 – число смен

К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·7·0,82·8·1·1 =16800 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 15 ·10³ часов.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер нагрузки	Режим работы
Заводской цех	7	1	8	15000	С малыми колебаниями	Нереверсивный

2. Выбор двигателя, кинематический расчет привода

2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Fv = 5,0·0,5 = 2,5 кВт

Частота вращения звездочки

n_рм = 6·10⁴v/zp = 6·10⁴·0,5/8·125 = 30 об/мин

Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_цил.пη_пк²η_опη_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_цил.п = 0,97 – КПД закрытой цилиндрической передачи,

η_о.п = 0,93 – КПД открытой конической передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения.

η = 0,99·0,97·0,995²·0,93·0,99 = 0,875.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 2,50/0,875 = 2,85 кВт.

Выбираем асинхронный электродвигатель 4А112M6 [1c.384]:

мощность - 3,0 кВт

синхронная частота – 1000 об/мин,

рабочая частота 955 об/мин.

2. Определение передаточного числа привода и его ступеней

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм = 955/30 = 31,83

Рекомендуемые значения передаточных чисел [1c.43]:

- для зубчатой передачи 2÷6,3

- для открытой конической 3÷7.

Принимаем для зубчатой передачи u₁ = 6,3, тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ = 31,83/6,3 = 5,05

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

Числа оборотов валов и угловые скорости:

n₁ = n_дв = 955 об/мин ₁ = 955π/30 =100,0 рад/с

n₂ = n₁/u₁ = 955/6,3 =152 об/мин ₂=152π/30 = 15,9 рад/с

n₃ = n₂/u₂ =152/5,05 = 30 об/мин ₃= 30π/30 = 3,14 рад/с

Фактическое значение скорости вращения рабочего вала

v = zpn₃/6·10⁴ = 8·125·30/6·10⁴ = 0,50 м/с

Отклонение фактического значения от заданного

δ = 0 < 3%

Мощности передаваемые валами:

P₁ = P_трη_мη_пк = 2,85·0,99·0,995 = 2,81 кВт

P₂ = P₁η_цил.пη_пк = 2,81·0,97·0,995 = 2,71 кВт

P₃ = P₂η_цеп.пη_пс = 2,71·0,93·0,99 = 2,5 к т

Крутящие моменты:

Т₁ = P₁/₁ = 2810/100,0 = 28,1 Н·м

Т₂ = 2710/15,9 = 170,4 Н·м

Т₃ = 2500/3,14 = 796,2 Н·м

Результаты расчетов сводим в таблицу

Вал	Число оборо­тов об/мин	Угловая ско­рость рад/сек	Мощность кВт	Крутящий момент Н·м
Вал электродвигателя	955	100,0	2,850	28,4
Ведущий вал редуктора	955	100,0	2,810	28,1
Ведомый вал редуктора	152	15,9	2,71	170,4
Рабочий вал	30	3,14	2,50	796,2