2. Предварительный расчет

2.1 Определение основных параметров пластинчатых конвейеров

Исходные данные для расчета:

1. производительность = 150 шт/см;шт/см

2. конфигурация трассы;

3. ящики

4. ;3 смены

5. .

Исходя из величины производительности, типа и характеристик перемещаемого груза, определим ширину настила:

при транспортировании штучных грузов

Вп = ℓгр + 0,10 м

где ℓгр – ширина опорной поверхности груза, м;

Вп = 0,5 + 0,10 = 0,60 м,

Принимаем ширину настила

Расчетная производительность конвейера

Пр = П·К_н т/ч,

где К_н = 1,2 – коэффициент неравномерности

Пр = 28,5·1,2 = 42,86 шт/час=42,86·20/1000=2,14 т/час

Расстояние между грузами

a = 3,6·Gт·ν/Пр м,

где Gт = 50 кг – масса одного ящика;

ν = 0,125 м/с – скорость движения полотна конвейера

a = 3,6·50·0,125/2,14 = 10,5

Определение нагрузок на транспортную цепь.

Погонную нагрузку от транспортируемого груза определим по формуле:

q_г = Gт/a кг/м,

q_г = 50/10,5 = 4,76 кг/м

Погонную нагрузку от собственного веса движущихся частей (полотна с цепями) определим по формуле:

q_н = 60Вп + А, кг/м,

где A = 50 - коэффициент, принимаемый в зависимости от ширины полотна и вида груза

q_н = 60·0,65 + 50 = 89 кг/м

2.2 Тяговый расчёт

Принимаем минимальное натяжение цепей F_min = F₁ = 2000 Н, ω_kx = 0,09 Методом обхода по контуру по ходу полотна определим натяжения в точках 1..8.

Участок 1-2

Участок 2-3

Участок 3-4

Участок 4-5

Участок 5-6

Участок 6-7

Участок 7-8

F_max1=1,15·(6658,66/2)=3828,73 Н

Принимая коэффициент запаса прочности n = 5, рассчитаем величину разрушающей нагрузки:

F_раз = F_max1·n = 3828,73·5 = 19143,65 Н

3. Окончательный расчет элементов конвейера.

Величина тягового усилия на приводной звездочке

F₀ = ξ·F₈ – F₁ = 1,06·6658,6 – 2000 = 5058,18 H.

Мощность электродвигателя:

Р = F₀V/(1000η) = 5058,18·0,125/(1000·0,85) = 0,74 кВт.

где η = 0,85 – КПД привода

Выбираем электродвигатель АИР90LB8 мощностью Р = 0,75 кВт и частотой вращения вала n_дв =920 об/мин.

По разрушающей силе F_раз = 19143,65 Н выбираем цепь М20, для которой F_раз = 20000 Н. Шаг тяговой цепи принимаем р = 200 мм, число зубьев тяговой звездочки z = 6.

Частота вращения приводного вала:

n_пр = n_зв =60·0,125/6·0,05=25 об/мин.

Передаточное число привода

U = n_дв/n_пр = 920/25 = 36,8.

Выбираем редуктор 1Ц2У250,с передаточным числом U=40,крутящим моментом Т=5000Нм.

4.Расчёт приводной звездочки

1)Диаметр делительной окружности

2) Диаметр наружной окружности

3) Высота зуба

4) Ширина зуба звездочки

5.Расчет натяжного устройства.

Принимаем натяжное устройство винтового типа.

Величина хода натяжного устройства зависит от шага цепи и определяется по формуле ([5]:п. 5.1):

м

Общую длину винта принимаю L_об = L+0.4 = 0.8 м.

Расчет произвожу по методике [1]:п. 2.4

Принимаю материал для винта - сталь 45 с допускаемым напряжением на срез []_ср = 100 Н/мм² и пределом текучести _Т = 320 Н/мм². Тип резьбы выбираю прямоугольный (ГОСТ 10177-82).

Принимаю материал для гайки - бронзу Бр. АЖ9-4 с допускаемым напряжением на срез []_ср = 30 Н/мм², на смятие []_см = 60 Н/мм², на разрыв _Р = 48 Н/мм². Тип резьбы тот же.

Средний диаметр резьбы винта определяю по формуле:

мм,

где:  = 2 - отношение высоты гайки к среднему диаметру ([1]:стр.106);

[p] = 10 Н/мм² - допускаемое напряжение в резьбе, зависящее от трущихся материалов, при трении стали по бронзе ([1]:стр.106) [p] = 8...12 Н/мм²;

K = 3.3 - коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки натяжных витков ([1]:стр.106);

мм

Внутренний диаметр резьбы определяем по формуле:

мм, (2.20)

Шаг резьбы определяем по формуле:

мм

Уточненное значение среднего диаметра резьбы определяю по формуле:

мм

Наружный диаметр резьбы определяем по формуле:

мм

Угол подъема резьбы определяем по формуле:

Производим проверку надежности самоторможения, для чего должно выполняться условие:

,

где: f = 0.1 - коэффициент трения стали по бронзе.

Условие выполняется.

Производим проверку на устойчивость. Условием устойчивости является ([1]:стр.107):

,

где:  - коэффициент скольжения допускаемых напряжений сжатия, при расчете на устойчивость определяется как функция гибкости винта ().

[_-1P] - допускаемое напряжение сжатия.

Допускаемое напряжение сжатия определяю по формуле:

Н/мм²,

Гибкость винта определяю по формуле:

,

где:  =2 - коэффициент приведенной длины ([1]:стр.107).

Из [1]:табл. 2.39 по известной гибкости винта нахожу  = 0.22. Подставляем полученные данные в условие:

Условие выполняется.

Так как винт работает на растяжение, то проверку на устойчивость производить не обязательно.

Производим проверку винта на прочность, условие прочности:

,

где: (определено выше);

M₁ - момент трения в резьбе (Н мм);

M₂ - момент трения в пяте (упоре) (Н мм);

Момент трения в резьбе определяем по формуле:

Н мм

Момент трения в пяте определяем по формуле:

Н мм,

где: d_n = 20 мм - диаметр пяты, принимается меньше d₁.

Н мм.

Подставляем полученные данные в условие:

Условие выполняется.

Высоту гайки определяем по формуле:

мм

Количество витков резьбы в гайке определяем по формуле:

Производим проверку прочности резьбы гайки на срез, условие прочности:

Условие выполняется

Пружину натяжного устройства выбираем по методике [4]:т.3 гл.2.

Остальные размеры натяжного устройства принимаем конструктивно.