Содержание
Техническое задание 3
Предварительный расчёт привода 4
Расчет закрытой передачи 10
Расчет диаметров валов 21
Расчет открытой передачи 23
Выбор стандартной муфты 26
Шифр варианта: Д5.1.4.3
Спроектировать привод ленточного конвейера
Исходные данные
Окружное усилие на барабане – Ft , кН………………………1,8
Скорость ленты конвейера – V , м/с………………………….1,6
Диаметр барабана – Dб , мм…………………………………...315
Ширина ленты – В , мм………………………………………..650
Высота установки Н , мм………………………………………400
Угол обхвата барабана α , рад…………………………………3,6
1. Предварительный расчёт привода
1.1. Определение недостающих геометрических параметров исполнительного механизма
Цель предварительного расчета заключается в составлении и уточнении кинематической схемы установки, выборе основных элементов привода и проведении его кинематического и силового анализа.
В качестве исполнительного механизма выбран вал приводного барабана ленточного конвейера. Определяем длину барабана миллиметрах по формуле:
Вб = В + (50 … 100)
где В – ширина ленты транспортера, мм (задан в исходных данных) Подставив значения, получаем:
Вб = 650 + 50 = 700 мм
1.2 Определение потребной мощности и выбор электродвигателя
Определяем номинальный вращающий момент на ИМ по формуле:
где: Ft — окружное усилие на рабочем элементе ИМ, кН;
𝐷б — диаметр барабана, мм.
Определим постоянный вращающий момент на валу ИМ, эквивалентный переменному моменту, заданному графиком нагрузки. Эквивалентный вращающий момент рассчитывается по следующей формуле:
где: Ti, ti – ступени нагрузки (момента) и соответствующие ей время работы по графику нагрузки;
t – общее время работы под нагрузкой;
T – номинальный вращающий момент на ИМ, кНм.
Угловая скорость вращения вала ИМ определяется по формуле:
где: 𝑉 – скорость тягового элемента конвейера, м/с;
Общий КПД находится как произведение КПД отдельных звеньев кинематической цепи по формуле:
Расчетная мощность электродвигателя в киловаттах определяется по зависимости:
где: Te — постоянный вращающий момент на валу ИМ, эквивалентный переменному моменту, заданному графиком нагрузки, кНм;
ω — угловая скорость вращения вала ИМ конвейера, рад/с;
η0— общий КПД привода.
Определим частоту вращения вала ИМ по формуле:
Определим возможный диапазон общего передаточного числа кинематической схемы привода:
где: U0max; U0min – максимальное и минимальное общее передаточное число кинематической схемы привода.
Определим возможный диапазон асинхронной частоты вращения вала электродвигателя:
где: nэmax; nэmin – максимальная и минимальная (для заданной кинематической схемы привода) расчетная частота вращения вала электродвигателя, об/мин.
Из таблиц характеристик стандартных электродвигателей единой серии 4А выбираем электродвигатель по условиям:
где: Pтабл‘ ; nтабл‘ – табличные значения соответственно мощности, кВт и частоты вращения вала, об/мин.
Из таблицы характеристик стандартных электродвигателей единой
серии АИР выбираем электродвигатели на 3 кВт:
1) 100S4 𝑛таб1=1435 об/мин 𝛹𝑛=2 𝑃таб = 3 кВт;
2) 112MA6 𝑛таб2=955 об/мин 𝛹𝑛=2 𝑃таб = 3 кВт;
3) 112MB8 𝑛таб3=700 об/мин 𝛹𝑛=2.2 𝑃таб = 3 кВт;
В ходе предварительного анализа выясняем, что нам подходит двигатель №3.
Далее производим проверку выбранного двигателя
1.3 Определение передаточного числа привода и его разбивка по ступеням передач
Общее передаточное число привода:
Определяем общее передаточное число редуктора:
𝑈оп = 2,5
𝑈р = 2,8 (значение из стандартного 1 ряда)
Точность разбивки общего передаточного числа проверяем следующим условием:
Условие выполняется.
По полученным погрешностям принимаем:
Электродвигатель: 112MB8 𝑛таб3=700 об/мин ; 𝛹𝑛=2.2; 𝑃таб = 3 кВт;
Проверку выбранного электродвигателя на перегрузку производим по
условию:
где: Tmax – максимальный момент при эксплуатации (по графику нагрузки), Н∙м; – кратность пускового момента по каталогу на электродвигатель.
Так как 3 кВт ≥ 2.78 кВт то условие выполняется, поэтому выбираем электродвигатель 112MB8 𝑛таб3=700 об/мин ; 𝛹𝑛=2.2; 𝑃таб = 3 кВт
Исполнение 112МВ8
Рис. 1 – Эскиз выбранного электродвигателя