Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1-3 / курксовая / курсач 1 часть

.docx
Скачиваний:
38
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
931.41 Кб
Скачать

ВВЕДЕНИЕ

Ленточный конвейер–транспортирующее устройство непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты.

Ленточный конвейер является наиболее распространенным типом транспортирующих машин, он служит для перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, в рудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. В зависимости от свойств и природы перемещаемого груза угол наклона рабочей стороны ленты может быть установлен до 30 градусов.

Ленточные конвейеры бывают передвижными, переносными, поворотными и стационарными. Стационарные машины применяют для перемещения большого количества материалов на расстояние от 3 до 3000 метров, а передвижные и переносные машины -для перемещения небольшого количества материала на расстояние от до 20 метров. В практике применяют последовательно расположенные конвейеры для перемещения материала на десятки километров.

Часто конвейерная лента является одной из частей транспортирующего устройства. Например, стационарный конвейер для выноса бурового шлама применяется на буровых установках. Шлам, который поднимают на устье скважины, попадает на конвейер и перемещается в шламовый амбар.

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА

Исходные данные:

Окружное усилие

Скорость конвейера

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема привода цепного конвейера

1 Выбор стандартного электродвигателя

1.1 Вычисляем требуемую мощность на валу двигателя мощность на рабочем валу машины:

; (1.1)

1.2 Определяем частоту вращения рабочего вала:

1.3 Коэффициент полезного действия привода:

, (1.3)

где КПД зубчатой закрытой передачи,

КПД ременной передачи,

КПД муфты,

КПД подшипников качения,;

.

1.4 Назначаем стандартную мощность электродвигателя:

Потребная мощность привода:

Мощность двигателя подбираем из ряда мощностей при условии, что

.

Предполагаемые обороты двигателя

;

.

1.5 Определяем частоту вращения на валу двигателя :

(1.5)

где Uрем – передаточное число ременной передачи;

Uзуб – передаточное число зубчатой цилиндрической.

Значение передаточных чисел:

Определяем частоты вращения валов

1.6 Подбираем электродвигатель по мощности Ртр1=5,5 кВт

и частоте вращения примерно 750 мин-1 . Это электродвигатель АИР132M8 ТУ 16-525.564-84'', nэл=750 мин-1, Рэл=5,5 кВт.

Таблица 1.1 Основные размеры, мм

l

l10

l30

l31

d1

d10

d30

b1

b10

h

h1

h10

h31

132М8

80

178

498

89

38

12

288

10

190

216

8

13

325

Рисунок 1.2 – Эскиз электродвигателя.

Средняя стоимость 9200р

1.7 Угловые скорости валов привода,

(1.6)

; (1.8)

1.8 Мощности на валах привода, кВт

кВт

(1.9)

кВт

(1.10) кВт

1.9 Вращающие моменты на валах привода,

Данные расчёта заносим в табл. 1.2

Таблица 1.2 – Энергетические и кинематические параметры привода

Угловая скорость ω, рад/с

Частота вращения n, мин-1

Мощность Р, кВт

Вращающий момент Т, Н м

ω1 = 75

n1 = 719

P1 = 5,03

T1 = 67

ω2 = 31

n2 = 300

P2 = 4,83

T2 = 156

ω3 = 10

n3 = 106

P3 = 4,5

T3 = 450

ω4 = 10

n4 = 106

P4 = 4,5

T4 = 450

Uред = 3,15 Uрем = 2,39

1.10 Выбор стандартного редуктора:

U=3,15

T=450 Н·м

Редуктор

Рисунок 1.3 - Эскиз редуктора

Средняя стоимость редуктора 21000 рублей.

2 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Для реализации движения данного конвейера было принято на 1 ступени использовать клиноременную передачу.

В клиноременной передаче гибкая связь осуществляется приводным ремнем трапецеидального сечения с углом профиля, равным 40° (в недеформированном состоянии). По сравнению с плос­ким ремнем клиновидный ремень передает большие тяговые усилия, но пе­редача с таким ремнем имеет пониженный КПД.

Клиноременные передачи целесообразно использовать при больших пе­редаточных отношениях, малых межосевых расстояниях и вертикальном расположении осей валов. Скорость ремней клиноременной передачи не должна превышать 30 м/с. В противном случае клиновидные ремни будут вибрировать.

Клиновидные ремни для приводов общего назначения стандартизирова­ны ГОСТ 1284.1-89.

При монтаже клиноременной передачи особое внимание обращают на пра­вильность установки клиновидного ремня в канавке обода шкива.

Преимущества клиноременной передачи:

  • Применяются для приводов общего назначения

  • Обладает повышенной тяговой способностью по сравнению с плоскоременной

  • Имеет меньшие габаритные размеры

  • Может передавать вращение одновременно на несколько валов

  • Допускают передаточное отношение 6…8 без натяжного ролика

Недостатки клиноременной передачи:

  • Менее быстроходны (скорость до 30 м/с)

  • Имеют более низкий КПД ( на 1-2%)

Рисунок 2.1- Эскиз клиноременной передачи

Исходные данные:

Р1 = 5,03 кВт;

Р2 = 4,83 кВт;

Т1 = 67 Н∙м;

Т2 = 156 Н∙м

n1=791 об/мин

n2=300 об/мин

Uрем=2,39

По номограмме 1.5 [2] с учетом мощности Р1 = 5,03 кВт и частоте вращения малого шкива n1 = 791 мин-1 выбираем тип ремня В(Б).

Возьмём рекомендуемое значение расчётного диаметра меньшего шкива =140 мм ,так как этот размер влияет на габариты нашей передачи, а выбрав диаметры шкивов в 180 и 224 мм размеры передачи будут большего размера

2.1 Определяем диаметр большего шкива:

dр2 = dр1 ∙ u (1 – ε), (2.1) где ε – коэффициент относительного скольжения, ε = 0,01;

u - передаточное число u = 2,39.

dр2 = 140 ∙2,39(1 – 0,01) = 331 мм

Принимаем ближайшее стандартное значение dр2 по таблице 1.3 (приложение 3) [2]. В соответствии с ГОСТ 20889-88

dр2 = 315 мм

2.2 Фактическое передаточное отношение

Uф = ; (2.2 )

Uф

Разность фактического и заданного передаточных чисел

∆ = ; (2.3)

∆ = =4,6% следовательно подобранные нами dр1 и dр2 подходят.

2.3 Найдём минимальное и максимальное межосевое расстояние между шкивами:

амин = 0,7∙(dр1 + dр2); (2.4 )

амин = 0,7∙(140+ 315) = 319 мм

амах = 2∙(dр1 + dр2) ; (2.5)

амах = 2∙(140+ 315) =910

Принимаем межосевое расстояние из условия:

амин<а’<амах;

319<а<910 предварительно принимаем а’ = 600 мм

2.4 Расчётная длина клинового ремня вычисляется по формуле 1.7 [2]

lр = 2∙ + ; (2.6)

lр = 2∙600+ 1,57∙(140 + 315) + = 1927,11 м

По таблице 1.3 (приложение 2) [2] принимаю L = 2000 мм. Межосевое расстояние, соответствующее принимаемой стандартной длине клинового ремня

а = 0,25 ∙[ Lр - ; (2.7)

а =0,25∙ [2000 – 1,57∙455 + ] = 584 мм

2.5 Угол обхвата ремнём малого шкива:

α1 = 180º - 57,3º ∙ ; (2.8) α1=162º

α1≥ 162º , 162º ≥ 110º условие выполняется

2.6 Скорость ремня

; (2.9)

= 5,3 м/с

2.7 Номинальная мощность Ро определяется по таблице 1.9 [2]

Ро = 1,45 кВт

Предварительное число клиновых ремней, необходимое для передачи мощности Рр

Предварительное число ремней:

; (2.10 )

Исходя из полученных нами Ро, Сα К, СL. Найдём расчётное число клиновых ремней ,необходимое для передачи мощности Рр

К = , (2.11)

где Сα - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата α1 ремнём меньшего шкива на тяговую способность передачи, Сα=0,95;

Ск – коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа, Ск=0,80;

СL – коэффициент, учитывающий длину ремня, СL = 0,98.

К = 4,7 окончательно принимаем 5 ремня

К=5

2.8 Начальное натяжение ветви одного ремня Fо с закреплёнными центрами шкивов:

Fо = 500 ∙ (2.12)

где mn – масса 1 м ремня, определяется по таблице 1.3, mn = 0,18 кг

Fо = + 0,18 ∙ 5,32 = 160 Н

2.9 Окружная сила, передаваемая комплектом клиновых ремней:

Ft = ; (2.13)

Ft = 949 H

2.10 Силы натяжения ведущей и ведомой ветвей одного клинового ремня

F1 = Fo + ; F2 = Fo - ; (2.14)

F1 = 160 + =255 Н

F2 = 160- = 65 Н

2.11 Сила давления на вал клиновых ремней

Fn = 2 ∙ Fo ∙ K ∙ sin; (2.15)

Fn = 2 ∙ 160 ∙ 5 ∙ sin81= 1580 Н

2.12 Напряжение в ремне от силы натяжения ведущей ветви

= 1,85 МПа, (2.16)

где S – площадь поперечного сечения ремня, мм2 S = 138 мм2

2.13 Напряжение в ремне от изгиба его на меньшем шкиве:

, (2.17)

где Y – значение расстояния от нейтрального слоя до верхней поверхности клинового таблица 1.3 Y = 4,6 мм

Еи – модуль продольной упругости для материалов ремней Еи = 90 МПа

= 5,9 МПа

2.14 Напряжение в ремне от центробежных сил:

συ = 10-6 ∙ ρ ∙ υ2, (2.18)

где ρ – плотность материала клинового ремня ρ = 1100 кг/м3

συ = 10-6 ∙ 1100 ∙ 5,32 = 0,031 МПа

2.15 Максимальное напряжение в ремне:

σмах = σ1 + σи + συ ; (2.19)

σмах = 1,85 + 0,031 + 5,9 = 7,78 МПа

Прочность обеспечена, если σмах ≤ [σр] = 10 МПа, в нашем случаи получается 7,78 ≤ 10 МПа, значит условие выполняется.

2.16 Частота пробегов ремня:

(2.20)

= 2,65 с-1

Условие долговечности обеспечено, если λ < [λ] = 10 c-1, в нашем случаи получается 2,65 < 10, условие выполняется.

Таблица 2.1 -Параметры клиноременной передачи, полученные в результате расчёта

Параметр

Обозначение

Ед.измерения

Значение

Тип ремня

-

-

В(Б)

Передаточное отношение

i

-

2,39

Диаметр ведущего шкива

dр1

мм

140

Диаметр ведомого шкива

dр2

мм

315

Длина ремня

L

мм

2000

Межосевое расстояние

а

мм

584

Скорость ремня

υ

м/с

5.3

Число ремней

К

шт

5

Начальное натяжение ремня

Fo

Н

160

Окружная сила, передаваемая ремнём

Ft

Н

949

Сила давления на валы

Fn

Н

1580

Угол обхвата ремнём меньшего шкива

α1

градусы

162

Частота пробегов ремня

λ

с-1

2,65

Сила натяжения ведомой ветви ремня

F1

Н

255

Сила натяжения ведущей ветви ремня

F2

Н

65

Максимальное напряжение в ремне

σмах

МПа

7,78

Сравним силовые характеристики клиноременной и поликлиноременной передач. Для этого выполним расчёт следующих параметров поликлиноременной передачи:

Рисунок 2.2. Схема ременной передачи

По номограмме 1.6 [2] с учетом мощности Р1 = 5,03 кВт и частоте вращения малого шкива n1 = 791 мин-1 выбираем тип ремня Л .

Возьмём рекомендуемое значение расчётного диаметра меньшего шкива =100 мм ,так как этот размер влияет на габариты нашей передачи.

2.17 Определяем диаметр большего шкива:

dр2 = dр1 ∙ u (1 – ε), ( 2.21 )

где ε – коэффициент относительного скольжения, ε = 0,01;

u - передаточное число, u = 2,39.

dр2 = 100 ∙2,39(1 – 0,01) = 237 мм

Принимаем ближайшее стандартное значение dр2 по таблице 1.3 (приложение 3) [2]. В соответствии с ГОСТ 20889-88

dр2 =224 мм

2.18 Фактическое передаточное отношение:

Uф = ; (2.22)

Uф

2.19 Разность фактического и заданного передаточных чисел:

∆ = ; (2.23 )

∆ = =4,6% ,так как -5%<4,6%<5% cледовательно подобранные нами dр1 и dр2 подходят.

Минимальное межосевое расстояние:

амин = 0,7∙(dр1 + dр2) ; ( 2.24)

амин = 0,7∙(100+ 224) = 227 мм

Максимальное межосевое расстояние:

амах = 2∙(dр1 + dр2) ; (2.25 )

амах = 2∙(100 + 224) = 648

Принимаем межосевое расстояние из условия:

амин<а’<амах;

227<а<648, предварительно принимаем а’ = 450 мм

2.20 Расчётная длина поликлинового ремня вычисляется по формуле 1.7 [2]

lр = 2∙ + ; ( 2.26)

lр = 2∙450+ 1,57∙(100 + 224) + = 1417,22 м

По таблице 1.3 (приложение 2) [2] принимаем L = 1400 мм

2.21 Межосевое расстояние, соответствующее принимаемой стандартной длине клинового ремня

а = 0,25 ∙[ Lр - ; (2.27)

а =0,25∙ [1400 – 1,57∙324 + ] = 441,30 мм

2.22 Угол обхвата ремнём малого шкива:

α1 = 180º - 57,3º ∙ (2.28)

α1=164º

α1≥ 164º 164º ≥ 110º условие выполняется

2.23 Скорость ремня:

; (2.29)

= 3,76 м/с

2.24 Номинальная мощность Ро определяется по таблице 1.10 [2]

Ро = 3,7 кВт

Предварительное число клиньев поликлинового ремня, необходимое для передачи мощности Рр

Предварительное число клиньев:

; (2.30 )

Исходя из полученных нами Ро, Сα , СL . Найдём расчётное число клиньев поликлинового ремня, необходимое для передачи мощности Рр

К = , (2.31)

где Сα – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата α1 ремнём меньшего шкива на тяговую способность передачи, Сα=0,95;

СL – коэффициент, учитывающий длину ремня, СL = 0,98.

К = 14,5 окончательно принимаем 15 клиньев

К=15

2.25 Начальное натяжение ветви одного ремня Fо с закреплёнными центрами шкивов:

Fо = 500 ∙ (2.32)

где mn – масса 1 м ремня, , mn = ;

q – масса 1 м ремня с 10 клиньями.

Fо = + = 1101 Н

2.26 Окружная сила, передаваемая поликлиновым ремнём:

Ft = ; (2.33)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке курксовая