Техническое задание 14

Привод ковшевого элеватора (вариант 4)

1 – двигатель, 2 – цепная муфта, 3 – конический редуктор, 4 – цепная передача, 5 – барабан, 6 – ковш, 7 – лента элеватора, 8 - натяжное устройство.

Исходные данные:

Тяговая сила цепи F, кН 1,5

Скорость ленты v, м/с 1,1

Диаметр барабана D, мм 275

Угол наклона цепной передачи θ 60º

Допускаемое отклонение

скорости грузовой цепи δ, % 6

Срок службы привода L_г, лет 5

1 Кинематическая схема машинного агрегата

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 30º к горизонтали. Ведомая звездочка закреплена на приводном валу элеватора. Проектируемый привод работает в 1 смену 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 = 1 – число смен

К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·5·0,82·8·1·1 = 12000 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. 15% ресурса, тогда L_h = 12000∙0,85 = 10200 час.

Рабочий ресурс привода принимаем L_h = 10500 час.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер Нагрузки	Режим работы
Заводской цех	5	1	8	10500	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 = 1,5·1,1 = 1,65 кВт

Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_зпη_опη_пк²η_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_зп = 0,96 – 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 = 0,98·0,96·0,93·0,995²·0,99 = 0,858.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 1,65/0,858 = 1,92 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 2,2 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	4А80В2	1,5	3000	2850
2	4A90L4	1,5	1500	1425
3	4A100L6	1,5	1000	950
4	4A112M8	1,5	750	700

Частота вращения рабочего вала привода

n_рм = 6·10⁴v/(πD) = 6·10⁴·1,1/(π·275) = 76 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 = 4,0, тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ = u/4,0

Таблица 2.2

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	37,5	18,75	12,5	9,21
Редуктора	4,0	4,0	4,0	4,0
Открытой передачи	9,37	4,69	3,13	2,31

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 4A100L6, так как в этом случае габариты открытой передачи будут меньше.