2.3 Технологические и конструкторские расчеты

По этому подразделу необходимо в табличной форме дать техническую характеристику указанного в задании транспортера /прилож. 2/, выполнить проверочные расчеты основных показателей (производительности, скоростей движения рабочих органов, …).

Таблица 2.1 – Техническая характеристика ТСН-3Д

ПОКАЗАТЕЛИ	ЗНАЧЕНИЯ
Обслуживаемое поголовье	100-120
Длина цепи, м	160/13
Шаг скребков, мм	1000/750
Скорость движения цепи, м/с	0,2/0,73
Мощность электродвигателя, кВт	4/1,5
Масса цепи, кг/м	12,3
Размер навозного канала, мм (ширина/глубина)	320/130
Высота погрузки, м	2,5
Обслуживают, чел	1

Примечание: цифра в числителе относится к горизонтальной части, в знаменателе – к наклонной.

Например, транспортер ТСН-3Д есть цепочно-скребковое транспортирующее устройство, основным показателем работы которого является производительность (Q, т/ч), определяемая по формуле:

, (2.1)

где υ – скорость движения цепи транспортера, м/с /прилож. 2/.

т/ч.

Для заданной конструкторской разработки привести расчетную схему с эпюрами моментов, как показано на рисунке 2.4, и рассчитать диаметр оси, вала, подобрать подшипники и шпонку. Действующее усилие (Р, Н) принимают или определяют по формулам.

Если конструкторской разработкой является узел звездочки (ролика) натяжения цепи, то усилие P принимается из интервала P = 2000…3000 Н, а расчетная схема выполняется по рисунку 2.4, а в других случаях из /прилож. 27, 28, 29, 30 и 31/.

Для транспортера ТСН-3Д она представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Расчетная схема натяжной звездочки ТСН-3Д: 1-звездочка; 2-подшипниковый узел; 3-короб; 4-ползун; 5- винт; 6- болт анкерный; 7-ось

При конструкторской разработке узла звездочки (ролика) поворота цепи, усилие (Р₁, Н) рассчитывается по формуле (2.2), а расчетная схема , с учетом сведений из задания, принимается из /прилож. 28/. Для этих вариантов изгибающие моменты (M_и, Нмм) и расчетные диаметры (d_р, мм) определяются по формулам (2.3 и 2.4).

, (2.2)

где m_ц – масса одного метра цепи транспортера, кг /прилож. 2/;

L_ц – длина цепи, м /прилож. 2,3/;

f₁ – коэффициент трения цепи о дно навозоприемного канала, f₁=(0,3…0,7);

f₂ – коэффициент трения навоза о дно канала, f₂=(0,5…1,0);

k – коэффициент неучтенных сопротивлений, k = (1,1…1,3).

Как видно из рис. 2.4, ось, на которой находится звездочка (ролик), испытывает напряжение на изгиб, и в основном сечении ее диаметр (d, мм) будет определяться по формуле /9/

, (2.3)

где М_и – максимальный изгибающий момент, Нмм; – допустимое напряжение на изгиб, =50…100 МПа /10/.

, (2.4)

где h – плечо приложения силы сопротивления перемещению цепи, т.е. расстояние от дна навозоприемной канавки до середины зубьев звездочки, h = 100…200 мм.

Нмм.

мм.

Далее, с учетом рекомендаций из /11/, можно спроектировать подшипниковый узел для звездочки (ролика) натяжения (поворота) цепи.

Если задана конструкторская разработка узла ведущей звездочки, то его расчетная схема выполняется по образцу из / прилож. 29/.

Как видно, здесь надо найти диаметр конца вала, на котором находится звездочка, и подобрать шпонку для обеспечения надежного соединения вал-звездочка.

При определении расчетного диаметра вала (d_р, мм) учтем только крутящий момент, который через вал передается звездочке, обеспечивая поступательное движение цепи со скребками в канавке при уборке навоза /9/.

, (2.5)

где T – крутящий момент на звездочке, Нмм;

­– допустимое напряжение кручения для материала вала,

= 25…50 МПа.

Как видно из расчетной схемы, (T, Нмм) будет равен

, (2.6)

где D_з – диаметр ведущей звездочки, принять D_з = 200…300 мм; Р₁ ­– действующее в цепи усилие, Н.

. (2.7)

При возникновении сложностей с определением усилий Р₁ и Р₂ по формулам (2.2 и 2.7), по согласованию с преподавателем, их величину можно взять из интервалов: Р₁ =3000…4000Н, а Р₂=4000…5000Н.

С учетом рекомендаций из /9/, для вала такого диаметра (d_p, мм) рекомендуется призматическая шпонка по ГОСТ 23360-88 (указать размеры шпонки).

Расчетную схему ведущей секции шнекового транспортера выбрать из /прилож. 30/, а рабочего колеса насоса для работы с жидким навозом /прилож. 31/ . При выполнении рабочех чертежей и узлов и деталей руководствоваться рекомендациями из /10, 11/.