Учебно-методическое пособие для курсового проектирования Барнаул 2009 (стр. 6 из 6)

14. Далее подбирают электродвигатель по расчетной (потребной) мощности (см. п. 11). Для конвейеров часто принимают трехфазные асинхронные двигатели серии 4А. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет использовать их для работы в загрязненных условиях, на открытом воздухе.

15.Редуктор выбирают по передаточному числу и моменту на валу ведущей звездочки.

Расчетное передаточное число

(24)

Асинхронную (номинальную) частоту вращения вала двигателя n_дв принимают по нормативным документам, а частоту вращения ведущей звездочки вычисляют по формуле

(25)

Если в качестве передаточного механизма использован стандартный редуктор, его передаточное число, как правило, не совпадают с расчетным. В этом случае отклонение передаточного числа редуктора u_p от расчетного u′ должно быть не более 4%. Это отклонение рассчитывают по формуле

(26)

При определении типоразмера подбираемого редуктора необходимо, чтобы вращающий момент тихоходного вала, на передачу которого рассчитан редуктор, был не меньше вращающего момента на валу ведущей звездочки в случае соединения этих валов посредством муфты. Момент на валу ведущей звездочки можно вычислить по формуле

(27)

Выбирая тип и конструктивное исполнение редуктора, необходимо предусматривать рациональную компоновку всего привода.

4. ПРИМЕР РАСЧЕТА ЦЕПНОГО СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА

Рассчитать цепной скребковый конвейер (см. рис. 7) производительностью 15 т/ч, предназначенный для транспортирования пшеницы (ρ = 0,8 т/м³) на высоту Н = 5 м и расстояние L = 15м.

Длина горизонтального участка L_г = 2 м.

Угол наклона наклонной части β = arctg[H/(L – L_г)] = arctg [5/(15 - 2)] = 21°.

Длина наклонного участка L_н = (L – L_г)/cosβ = (15 - 2)/cos21° = 14 м.

1. Размеры скребков.

Задавая скорость тягового элемента v = 0,7 м/с, по формуле (2) находим ширину скребка

= ,

где k = b_ск/h_ск = 2 [см. пояснения к формуле (2)] C_β = 0,65 - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона транспортера на производительность [см. пояснения к формуле(1), стр 16]; ψ = 0,6 - коэффициент заполнения желоба для легкосыпучих грузов.

В качестве рабочего органа принимаем высокий скребок прямоугольной формы для порционного волочения. Расчетная высота скребка h_ск = b_ск/k = = 0,195/2 = 0,098 м = 98 мм.

Из ряда по ГОСТ 7116 – 77 (120

71; 150 75; 160 90; 200 100; 260 100 мм) принимаем размеры скребков:h_ск = 100 мм, b_ск = 200 мм. Желоб конвейера в поперечном сечении выполняем по форме скребка, изготовляя его из листовой стали. Зазор между скребком и боковыми стенками желоба принимаем 5 мм.

Уточняем скорость тягового элемента из формулы (1):

Из условия обеспечения наибольшего заполнения желоба грузом принимаем t_ск = 6t.

2. Сопротивления движению тягового органа. Общее сопротивление движению тягового органа можно определить как сумму сопротивлений на отдельных прямолинейных участках (см. рис. 7).

2.1. Сопротивление движению груза и тягового органа (цепи) на рабочем наклонном участке длиной L_р.н. = 14м [см. формулу (6)]

,

где q - линейная плотность груза: q = Q/(3,6v) = == 15/(3,6-0,67) = 6,22 кг/м; q_ц - линейная плотность тягового органа со скребком: для одноцепочного тягового органа q_ц = (0,5...0,8) q = 0,72•6,22 = 5 кг/м; ξ = 0,6 - коэффициент сопротивления движению груза по желобу [см. пояснения к формуле (6), стр. 18].

2.2. Сопротивление движению груза и тягового органа на рабочем горизонтальном участке длиной L_г = 2 м [см. формулу (7)]

.

2.3. Сопротивление движению холостой ветви тягового органа на горизонтальном участке длиной L_х.г. = 2 м [см. формулу (8)]

,

где ξ_ц = 0,3 - коэффициент трения цепи без катков [см. пояснения к формуле (8), стр. 18].

2.4. Сопротивление движению холостой ветви тягового органа на наклонном участке длиной L_х.н. = 14 м [см. формулу (9)]

.

Знак «-» показывает, что сила W_х.н. способствует движению тягового органа, т. е. является движущей силой.

3. Окружная сила на ведущей звездочке [см. формулу (10)]

,

где ξ = 1,1; m = 2.

4. Расчетная мощность двигателя [см. формулу (11)] при η_м = 0,9

.

Полученному значению мощности можно применить электродвигатель 4А80В4У3 с номинальной мощностью

и номинальной (асинхронной) частотой вращения

5. Усилия в тяговом органе. Минимальное натяжение цепи определяем из условия устойчивости скребка при θ = 3° и t_cr = 6t:

.

5.1. Усилие в сбегающей ветви тягового органа для рассматриваемого случая [см. рис. 7 и формулу (14)]

.

5.2. Усилие в набегающей ветви тягового органа [см. формулу (12)]

.

6. Выбор цепи. Принимаем коэффициент запаса прочности [n] = 6 [см. пояснения к формуле (18), стр.21].

6.1. Расчетное разрушающее усилие в цепи определяем по формуле (20):

.

По значению F_Р выбираем приводную роликовую длиннозвенную цепь ТРД-38-4000-2-2-6 (табл. 2) с параметрами: t = 38,1 мм; [F_Р] = 4000 даН = 40кН; q_ц = 2,1 кг/м.

6.2. Далее определяем действующую в цепи динамическую нагрузку [см. формулу (21)]

,

где m = (q + 2q_ц)L_Σ = (6,22+2·2,1) 16 = 167 кг;L_Σ = L_н + L_г = 11 + 5 = 16 м; (ω_зв = 2v/D_зв = 2•0,67/ 0,24 = 5,5 с^-1; D_зв = t/sin (180°/z) = 38/sin (180/20) = 243,6 мм.

6.3. Расчетное разрушающее усилие [см. формулу (22)]

.

6.4. Расчетный коэффициент запаса прочности [см. формулу (23)]

,

что больше минимально допустимого значения. Следовательно, статическая прочность цепи обеспечена.

7. Выбор редуктора.

7.1. Определяем расчетное значение передаточного числа [см. формулу (24) ]

,

где

- частота вращения звездочки [см. формулу (25)]

7.2. Момент на валу приводного вала [см. формулу (27)]

Выбираем двухступенчатый цилиндрический редуктор Ц2У – 100, рассчитанный на вращающий момент тихоходного вала 250 Н·м, передаточное отношение u_р = 28.

7.3. Отклонение от расчетного передаточного числа [см. формулу(26)]

,

что допустимо.

Библиографический список

1. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана – Высшая школа, 2000. – 552с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.: Машиностроение, 2001. – Т.1, 2, 3.

3. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения / М.Н. Ерохин, А.В. Карп, Н.А. Выскребенцев и др.; Под редакцией А.В. Карпа. – М.: Колос, 1999. – 228 с.: ил.

4. СтепыгинВ.И., Чертов Е.Д., Елфимов С.А. Проектирование подъемно – транспортных установок: Учебное пособие. – М: Машиностроение, 2005. – 288 с.; ил.

Учебно-методическое издание

скребковые конвейеры

Учебно-методическое пособие

для курсового проектирования

Составители: И.Л. Новожилов, В.Н. Самородова

Публикуется в редакции составителей