3.2. Розрахунок робочого органу

Для початку сконструюємо робочий орган. Рекомендацій ,що до виготовлення подібних деталей немає ,тому усі розміри визначатимемо конструктивно.

Визначимо довжину прямої частини лапки (рис.3.4). Задаємося умовою, що вона повинна бути більшою за :

(3.1)

D- діаметр барабана;

-відстань від поверхні стрічки до дна лотка;

-приблизна середня висота розташування вантажу.

=190мм

Рекомендований розмір повинен бути більшим за 190мм , більш точний розмір отримаємо при компонуванні пристрою.

Рис.3.4.Розрахункова схем довжини робочого органу

Далі визначаємо довжину загнутої частини (рис.3.5.).

(3.2)

-довжина лотка;

-запасна довжина для лотка

-запасна довжина для просвіту між лотком і лапкою

Рекомендований розмір повинен бути більшим за 190мм , більш точний розмір отримаємо при компонуванні пристрою.

Рис.3.5 Розрахункова схем довжини робочого органу

Наступним кроком є визначення зусилля необхідне для зштовхування вантажу з лотка. Силу тертя ковзання цегли по тирсі (таким матеріалом покриваються усі лотки) обчислювати не будемо, візьмемо рекомендоване значення сили зіштоахування з довідника F=100н для однієї цеглини. Максимальною кількістю цеглин які можуть одночасно зіштовхуватися з лотка є n=4 штуки.

Зусилля для зштовхування рівне

(3.3)

Оскільки процесом покриття лотків тирсою займається працівник, припустим ,що можливе не якісне нанесення. Це спричинить прилипання цеглини до поверхні лотка, зросте зусилля зішовхування. З міркувань надійності процесу приймемо коефіцієнт запасу міцності k=2

Фактичне зусилля зштовхування

(3.4)

Перевіримо чи витримає цеглина дане зусилля на руйнування з умови , що

(3.5)

Умова виконується з великим запасом міцності оскільки розрахунок проведений для однієї цеглини, при збільшені кількості площа контакту зросте і зусилля на поверхню зменшиться.

Наступним кроком у розрахунках буде визначення геометричних параметрів пневмоциліндра

Визначаємо діаметр поршня. Тиск у системі P=2 атм. Конструктивно приймаємо його рівним d=80мм і проводимо перевірку. Чи забезпечить даний діаметр поршня необхідне зусилля F на штокові.

(3.6)

Це дещо перевищує наші потреби , але залишається в межах допустимого . Приймаємо d=80мм а робочий тиск у системі 2 атм.

Товщину стінки циліндра приймаємо рівною 8 мм ( мінімальна товщина для виливки)

Довжину штока та робочої камери обираємо з конструктивних міркувань.

Наступним кроком є вибір компресорної установки. Її вибирають за декількома показниками: питомий об’єм подачі стиснутого повітря ,та робочий тиск. Останій ми уже визначили P=2 атм. Знайдемо необхідну питому витрату повітря робочим органом ( пневмоциліндр)

(3.7)

L-120 мм, хід поршня

p- 2 атм, робочий тиск

a-12, кількість циклів

b- коефіцієнт ,1 для одно сторонньої дії , 2 для двох стороньої дії

По результатам обчислень була обрана компресорна станція ,яка повністю відповідає заданим потребам Ceccato OL195/24. Такий пристрій є в наявності на підприємстві у ремонтному цеху, але на ньому не встановлений привідний двигун. Із паспортних даних:потужність приводу 2 КВт, частота обертання веденого шківа 250об/хв. Доцільно буде встановити на стрічковий транспортер один електор двигун. По цій причині, замінимо існуючий електор двигун іншим. Проведемо повторний енерогокінематичний розрахунок приводу. На вал електродвигуна встановимо з іншої сторони кулачкову муфту яка передаватиме обертовий рух на вал. На цьому (4 вал системи приводу) валові встановим привідну зірочку ,яка передаватиме обертовий рух ланцюговою передачею на привідну зірочку компресора. Пасову передачу замінили на ланцюгову з міркувань ергономіки обслуговування (дана машина ,окрім цієї ланцюгової передачі, використовує ще дві передачі такого типу) .

3.3. Енергокінематичний розрахунок приводу пристрою

Вихідні дані

тягове зусилля F = 2 кH;

- швидкість стрічки V = 1,1 м/с;

- діаметр барабана D = 0,3 м

Електродвигун вибирають за потужністю та частотою обертання

Потужність двигуна повинна бути більшою від потужності ведучого валана величину загальних втрат

(3.8)

За умовами задачі, , (3.9)

де – ККД ланцюгової передачі ,– ККД підшипника кочення.

Значення потужності на ведучому валі

(Вт) = F (H) · V (м/c): (3.10)

; (3.11)

(3.12)

Визначимо повну потужність двигуна приводу

_{(КВт ) (3.13)}

Де - потужність затрачена на привід ,- потужність яка потрібна для роботи компресора

Визначаємо частоту обертання електродвигуна

(3.14)

де – частота обертання ведучої ланки:

_(3.15)

–передаточні числа кінематичних пар.

_(3.16)

_(3.17)

Знаючи значення потужності і частоти обертання, підбирають необхідний електродвигун. Як правило, приймають закриті двигуни з обдуванням серії 4А ГОСТ 19523 – 81.

Виберемо двигун серії 4А132S6/965 з = 5,5 кВт та асинхронною частотою обертання= 965 об/хв.

Величину навантаження визначають за формулою

(3.18)

де – розрахункова потужність двигуна.

При розрахунках допускається від’ємне значення, тобто перевантаження двигуна, але не більше ніж 5...6 %.

тобто двигун працює з недовантаженням 14%.

Вибравши електродвигун, визначають загальне передаточне число привода

(3.19)

Загальне передаточне число необхідно поділити між окремими передачами, які входять до складу привода

(3.20)

Вибираємо стандартне передаточне число редуктора, дотримуючись стандартних значень передаточних чисел

(3.21)

Вибираємо передаточне число приводу компресора з урахуванням того, що привідна зірочка розміщена на валові електродвигуна ,а частота обертання на веденій зірочці компресора повинна становити 240 об./хв

(3.22)

Після розбивання передаточного відношення за ступенями визначаємо для кожного вала привода потужність Р (кВт), частоту обертання n (об./хв.), кутову швидкість (рад/с) і обертовий момент Т (Н·м).

Р₁=Р_{дв. розр.}= 4,7 кВт; (3.23)

Р₂=Р₁ · _м.=4,7 · 0,95· 0,99· 0,99=4,3 (кВт);

Р₃ =Р₂ · _п·_п ·_л - Р₄=4,3 · 0,95· 0,99· 0,99-2,1=2 (кВт);

Р₄=Р_к · _п.=20,95=2,1 (кВт).

n₁=n_дв=965 об./хв.; (3.24)

n₂=n₁/u_л1=965/4=241,25 (об./хв.);

n₃=n₂/u_л2.=241,25/3,4=70,9 (об./хв.);

n₄=n₁/ u_л.=965/ 4=240(об./хв.).

; (3.25)

;

;

.

Т₁=P₁/₁= 4,7 · 10³/101=46,53 (Н·м); (3.26)

Т₂= P₂/₂= 4,3 · 10³/25=172 (Н·м);

Т₃= P₃/₃= 2 ·10³/7,4=270 (Н·м);

Т₄= P₄/₄= 2,1 · 10³/25=85 (Н·м).

Перевірка: обертовий момент на валу привода стрічкового транспортера можна визначити з умови завдання

_(3.27)

Допускається незначна різниця між значенням моменту на валу привода стрічкового транспортера, що отримані двома способами.

Отримані дані записуємо в таблицю

Таблиця 3.1 Табличний звіт розрахунків

Вал	І V	І	ІІ			ІІІ
Тип передачі	ланцюгова	ланцюгова		ланцюгова
Передаточне число, u	4				3,4
Потужність Р, кВт	2.1	4,7	4,3			2
Частота обертання n, об./хв.	240	965	241,25			70,9
Кутова швидкість , рад./сек.	25	101	25			7,4
Обертовий момент Т, Н·м	85	46,53	172			270