Привод ленточного конвейера 2 (стр. 1 из 3)

Федеральное агентство по образованиюГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Омский Государственный Технический Университет

Машиностроительный институтКафедра “Детали машин”ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА. КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА. Выполнил: Котляров А. А. МСИ, Т-315 Проверил: Захарова Н. В.

Омск 2008.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………3 1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ …………………………………………………..4 2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА………………………………………….....6 2.1. Расчёт срока службы привода………………………………………………………….....6 2.2. Определение недостающих геометрических размеров исполнительного механизма….....6 2.3. Выбор электродвигателя………………………………………………………………....7 2.3.1. Определение требуемой мощности………………………………………………….....7 2.3.2. Определение требуемой частоты вращения вала электродвигателя…………………....8 2.4. Кинематические расчёты………………………………………………………………...9 2.4.1. Определение общего передаточного числа привода…………………………………...9 2.4.2. Распределение общего передаточного числа привода по ступеням передач……… .......9 2.4.3. Проверка точности разбивки общего передаточного отношения…………………….10 2.4.4. Проверка двигателя на перегрузку…………………………………………………....11 2.5. Составление таблиц исходных данных………………………………………………....12 3. РАСЧЁТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ……………………………………………………..14 3.1. Конструирование ремённой передачи………………………………………………….14 3.1.1. Порядок расчёта ремённой передачи…………………………………………………14 3.1.2. Конструирование шкивов ремённой передачи……………………………………….17 4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛА ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА……………...19 5. ВЫБОР МУФТЫ………………………………………………………………………...27 6. РАСЧЁТ ВАЛА НА СТАТИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ…………………………………29 7. РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ…….328. РАСЧЁТ ШПОНКИ……………………………………………………………...34ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………...35
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	3 2
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
ВВЕДЕНИЕВ данном курсовом проекте разработан привод ленточного конвейера: разработан сборочный чертеж ведущего вала, подобран двигатель, редуктор и муфта. Редуктор состоит из стального корпуса, в котором помещены элементы передачи. Входной вал посредством муфты соединяется с двигателем, выходной посредством цепной передачи с конвейером.В данном проекте разработке подлежат второй и третий узлы машины. Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.В качестве двигателя у большинства конвейеров используется стандартный электромотор трехфазного тока. Передаточный механизм в зависимости от задания на курсовой проект может содержать открытую передачу и редуктор или один редуктор. Исполнительным механизмом (ИМ) в данном проекте является приводной вал конвейера. Для ленточного конвейера - это вал приводного барабана, а для цепного конвейера - вал с одной или двумя приводными звездочками. Согласно полученному заданию спроектирован привод конвейера, т.е. произведены расчеты и разработаны чертежи в объеме, установленном заданием на курсовой проект. Все необходимые расчеты и пояснения особенностей конструкции и эксплуатации привода оформлены в виде пояснительной записки.
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	33
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	34
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА.Цель предварительного расчета заключается в составлении и уточнении кинематической схемы установки, выборе основных элементов привода и проведении его кинематического и силового анализа. Этот этап заканчивается составлением таблицы исходных данных, необходимой для дальнейшего расчета отдельных узлов и деталей привода.2.1. Расчёт срока службы привода. Срок службы ( ресурс ) Lh,,ч, определяется формулой:Lh,=365·24·t·Kгод·Ксут, где t= 5лет - срок службы привода.Lh,=365·24·5·0.228·0.8=7989.12 ч. Принимаем Lh,=8000 часов.2.2. Определение недостающих геометрических размеров исполнительного механизма.На этапе предварительного расчета определяются недостающие размеры (не указанные в исходных данных), необходимые для выполнения чертежа вала ИМ.Если в качестве ИМ задан вал приводного барабана ленточного конвейера, то дополнительно определяется длина барабана в миллиметрах. Вб = В - (50. ..100)мм, где В - ширина ленты транспортера, мм (задана в исходных данных). Вб = 350 – 50 = 300 мм. Расчетные формулы взяты из методических указаний к курсовому проектированию по деталям машин.
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	6
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
2.3.Выбор электродвигателя. 2.3.1. Определение требуемой мощности.Электродвигатель выбирается по расчетной мощности (Р, кВт), и по расчетной частоте вращения вала (n, об/мин).Выбираем двигатель закрытый обдуваемый, асинхронный, единой серии АИР.Расчетная мощность электродвигателя в киловаттах определяется по зависимости Рр = (Теw)/n_o,где Те - постоянный вращающий момент на валу ИМ, эквивалентный переменному моменту, заданному графиком нагрузки, кНм; w - угловая скорость вращения вала ИМ конвейера, рад/с; n_o - общий КПД привода. Рр = (0.694·0,39375·17,7(7)) / 0.885 = 5.5 кВт. Эквивалентный вращающий момент .рассчитывается следующим образом: ,где-Тi,ti - ступени нагрузки (момента) и соответствующее ей время работы по графику нагрузки; t - общее время работы под нагрузкой; Т - номинальный вращающий момент на ИМ, кНм. Те =0,694·T кНм.Номинальный момент находится по формуле:T= (FtD) / 2000,где Ft-окружное усилие на рабочем элементе ИМ, кН; D - диаметр барабана, мм. Т = (3.5·225) / 2000=0.39375 кНм.Угловая скорость вращения вала ИМ определяется по формуле: w = (2000V) /D ,где V - скорость тягового элемента конвейера, м/с. w= (2000·2) / 225 = 17.7(7) рад/с Общий КПД привода находится как произведение КПД отдельных звеньев кинематической цепи: nо=nрем·nцп ·nпп ·nпп ·nпп ·nм, nо=0.95·0.98·(0,99)³·0,98=0,885. Значения КПД отдельных звеньев кинематической цепи можно принимать по таблице. КПД планетарных и волновых редукторов принимаются по рекомендациям специальной литературы. Коэффициент полезного действия (КПД) отдельных звеньев кинематической цепи.
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	37
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
2.3.2. Определение требуемой частоты вращения вала электродвигателя.Для однозначного выбора электродвигателя одной расчетной мощности недостаточно. Необходимо также знать расчетную частоту вращения вала электродвигателя или возможный диапазон ее изменения: nэ max=nим ·Uо max об/мин,nэ min=nим ·Uо minоб/мин,где nз mах ,nэ min - соответственно максимальная и минимальная (для заданной кинематической схемы привода) расчетная частота вращения вала электродвигателя, об/мин;nим - частота вращения вала ИМ, об/мин; nэ max= 169.777·20 = 3395.54 об/мин,nэ min= 169.777·5 = 848.885 об/мин.Uоmах, Uоmin - максимальное и минимальное общее передаточное число кинематической схемы привода. nим = (30w) /πгде w - угловая скорость вала ИМ, рассчитывается по формуле, π =3,14.nим =(30·17.7(7)) / 3,14= 169.777 об/мин.Общее передаточное число привода определяется как произведение передаточных чисел отдельных ступеней передач, входящих в кинематическую схему: Uо max= Uрем max·Uц max; Uо min = Uрем min·Uц min;где Uimах, Uimin-соответственно максимальное и минимальноепередаточное число i-ой ступени передач, определяется по таблице.Uо max= 4·5=20;Uо min= 2·2.5=5.Из таблиц характеристик стандартных электродвигателей единой серии АИР выбираем электродвигатель по условиям: Рр < Р таб,nэmin < nтаб < nэmах,где Ртаб,nтаб - табличные значения соответственно мощности, кВт и частоты вращения вала, об/мин. Принимаем двигатель 132S 4, Р = 7.5 кВт, nдв = 1440.
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	38
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
Если скоростной диапазон достаточно большой, то есть по скоростной характеристике можно выбрать несколько двигателей, окончательное решение принимается с учетом следующих соображений. Быстроходные двигатели легче и дешевле тихоходных, поэтому предпочтительнее. Однако выбор быстроходного двигателя приводит к увеличению общего передаточного числа редуктора и, как правило, к увеличению его габаритов, массы и стоимости. Если позволяет скоростной диапазон, рекомендуется выбирать два двигателя с различной скоростной характеристикой и последующий расчет вести параллельно. В конце расчета производится анализ вариантов по кинематическим, технико-экономическим и другим признакам и выбирается окончательный вариант. Далее производится проверка выбранного двигателя на перегрузку. Она преследует цель предотвратить “опрокидывание” (остановку двигателя под нагрузкой) при резком увеличении нагрузки. 2.4. Кинематические расчёты.2.4.1. Определение общего передаточного числа привода.Uобщ = nэ / nвых,где nвых, мин^-1 – частота вращения приводного вала; nэ, мин^-1 – асинхронная частота вращения вала выбранного электродвигателя.Uобщ = 1440 / 169,777 = 8,482.2.4.2. Распределение общего передаточного числа привода по ступеням передач. Полученное Uобщ распределяют по ступеням передач. В общем случае:Uобщ = Uрем·Uред..,где Uред - передаточное число редуктора ( коробки передач), Uрем – передаточное число ремённой передачи. Принимаем Uрем=3.Uред = Uобщ/Uрем,
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	39
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
Uред = 8,482/3 = 2.8274, т.к. исходя из табличных данных Uред не должно превышать 5, условие выполняется, принимаем двигатель 132S 4, и дальнейший расчёт ведём для этого двигателя. Из стандартного ряда принимаем: Uред = 2,8.Uобщ=3·2,8=8,4. 2.4.3. Проверка точности разбивки общего передаточного отношения.Точность разбивки общего передаточного числа проверяем условием: . - условие выполняется.
КП.2069889.15.Д5.14.12.00.000ПЗ	ЛЛист
	310
		ИИзм.	ЛЛист	№ документа	ППодпись	Ддата
2.4.4. Проверка двигателя на перегрузку.Проверку производят при возможных неблагоприятных условиях эксплуатации, когда напряжение в электросети понижено на 10 % (что соответствует уменьшению движущего момента на 19 %), а нагрузка достигает максимального значения: Ртаб 0,13 · ((Tmax · nтаб) / (yn · Uo· no)),где Ртаб - номинальная мощность двигателя по каталогу, кВт; Тmах - максимальный момент при эксплуатации (по графику нагрузки), кНм;nтаб - асинхронная частота вращения вала электродвигателя по каталогу, об/мин; yn - кратность пускового момента по каталогу на электродвигатель. Если условие не выполняется, то следует выбрать двигатель большей мощности.Tmax= 1.5Т; Tmax= 0,59 кНм; yn= 2.2; nтаб = 1440 об/мин.; Uo= 8.482; no= 0.885. Ртаб 0,13·((0.59·1440) / (2.2 · 8,482 · 0.885)) = 6,688 < 7,5 кВт. Исходя из расчётов на перегрузку выбираем двигатель 132S 4.Исполнение ИМ 1081 Рис. 1. Эскиз электродвигателя серии АИР.

Расчетные формулы взяты из методических указаний к курсовому проектированию по деталям машин.