- •Расчет ковшевого элеватора
- •290600 «Производство строительных материалов, изделий
- •Содержание
- •Общие положения
- •Задание на курсовое проектирование
- •Основные этапы проектирования
- •Объем и содержание курсовой работы (проекта)
- •Рекомендации по работе с литературой
- •2. Методические указания
- •Выбор типоразмера тягового органа
- •Полюсного расстояния при разгрузке ковшей:
- •2.2. Тяговый расчет
- •2.3. Кинематический расчет привода
- •2.4. Выбор предохранительного устройства
- •2.5. Выбор натяжного устройства
- •2.6. Конструирование корпуса элеватора и рамы привода
- •Определение технической характеристики элеватора
- •Литература Основная литература
- •Учебно-методическая литература
- •Литература по деталям машин
- •Приложения п.1. Рекомендации к выбору типа элеватора и основные характеристики узлов элеваторов
- •П.2. Технические характеристики элеваторов
2.3. Кинематический расчет привода
Тип привода, его компановка и исполнение отдельных узлов определяются назначением элеватора, типом тягового органа, высотой подъема и возможностью размещения приводного оборудования. Расположение привода – в верхней части элеватора.
Для большинства элеваторов используются редукторные приводы с отдельно устанавливаемыми электродвигателем и передаточным механизмом. Для привода элеватора применяют асинхронные электродвигатели переменного тока серий 4А, АО с синхронной частотой вращения вала 750, 1000, 1500 об/мин. В качестве передаточного механизма используют двухступенчатые цилиндрические или коническо-цилиндрические редукторы. При высоких скоростях тягового органа могут быть использованы одноступенчатые цилиндрические или конические редукторы, при малых скоростях – червячные или планетарные редукторы.
При малой расчетной мощности (до 10 кВт) применяются мотор-редукторы горизонтального исполнения с опорными лапами или фланцевые. Для ленточных элеваторов может быть использован мотор-барабан, являющийся встроенным типом мотор-редуктора.
Для цепных элеваторов большой высоты применяют прямолинейные промежуточные приводы. Для элеваторов с круглозвенными цепями используют фрикционный привод и приводные блоки с ободом, имеющим гладкую фасонную выемку, или звездочки со вставными зубцами.
Вал приводного барабана или звездочки размещается в самоустанавливающихся подшипниках качения. Для соединения приводного вала и тихоходного вала редуктора используют зубчатые муфты (МЗ), для соединения вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора – упругие втулочно-пальцевые муфты (МУВП), гидравлические муфты.
Общий к.п.д. привода элеватора:
, (2.31)
где РЕД , М, ПОДШ - к.п.д. редуктора, муфты и подшипников; х – число муфт.
Требуемая мощность электродвигателя, кВт:
NТР = NТ / (103 ПР), (2.32)
где NТ - мощность, затрачиваемая на перемещение тягового органа с грузом, Вт.
Условие выбора электродвигателя:
NДВ NТР, (2.33)
где NДВ - мощность электродвигателя (номинальная), кВт.
Передаточное отношение привода:
u ПР = nДВ / n, (2.34)
где n - частота вращения приводного вала барабана или звездочки, об/мин; nДВ - частота вращения вала принятого типоразмера электродвигателя, об/мин.
Типоразмер редуктора принимается по значению расчетного передаточного отношения привода (u ПР) с учетом передаваемой (подводимой ) мощности (NП) при соответствующей синхронной частоте вращения быстроходного вала (двигателя) для непрерывного режима работы (ПВ 100%):
u РЕД u ПР
NП NДВ , (2.35)
где uРЕД - передаточное число принятого типоразмера редуктора.
При выборе типоразмера мотор-редуктора (мотор-барабана) частота вращения его тихоходного (выходного) вала (nТ) должна соответствовать расчетному значению частоты вращения приводного вала барабана или звездочки (n), а мощность электродвигателя должна быть больше требуемой по расчету (NТР) при соответствующей синхронной частоте быстроходного вала для непрерывного режима работы (ПВ 100%):
NДВ NТР
nТ = n . (2.36)
Техническая характеристика выбранных типоразмеров двигателя, редуктора или мотор-редуктора должна быть представлена в табличном виде (марки, мощность, передаточное отношение, частоты вращения, габаритные размеры, диаметры выходных концов валов, масса).
Фактическая скорость движения тягового органа, м/с:
UФАКТ = nДВ D / (60uРЕД) = nТ D/ 60, (2.37)
где D - диаметр барабана (звездочки) м.
Выбор типоразмера муфты осуществляется по величине расчетного вращающего момента (Мpi), передаваемому муфтой, с учетом диаметров соединяемых валов (di, dj):
М нi МР
DРАСТ (di; dj) (2.38)
где Мнi – номинальный передаваемый вращающий момент выбранного типоразмера муфты, кНм; dРАСТ - границы расточки под вал у выбранного типоразмера муфты, мм
Расчетный вращающий момент на соединяемых валах, кНм:
Мpi = 30 kЗ NДВ i / (ni), (2.39)
где kЗ - коэффициент запаса, 1,2 … 1,3; ni - частота вращения соединяемых валов, об/мин; NДВ - кВт; i - общий к.п.д. деталей и узлов, расположенных между электродвигателем и устанавливаемой муфтой.
Масса привода, кг:
mПР = mДВ + mРЕД + mМУФ + … (2.40)
где mДВ , mРЕД , mМУФ - масса двигателя, редуктора (мотор-редуктора, мотор-барабана), муфт и др.сборочных единиц привода элеватора, кг.