Техническое задание 14

Привод ковшевого элеватора (вариант 8)

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 2,2

Скорость ленты v, м/с 1,5

Диаметр барабана D, мм 275

Угол наклона цепной передачи θ 30º

Допускаемое отклонение

скорости грузовой цепи δ, % 3

Срок службы привода L_г, лет 7

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 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 = 7 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 = 365·7·0,82·8·2·1 = 33600 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. 15% ресурса, тогда L_h = 33600∙0,85 = 28500 час.

Рабочий ресурс привода принимаем L_h = 28500 час.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер Нагрузки	Режим работы
Заводской цех	7	2	8	28500	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 = 2,2·1,5 = 3,30 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 = 3,30/0,866 = 3,81 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) = 6·10⁴·1,5/(π·275) =104 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	27,69	13,75	9,13	6,92
Редуктора	3,15	3,15	3,15	3,15
Открытой передачи	8,79	4,37	2,90	2,20

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 2 с электродвигателем 4A100L4.