Расчет привода ленточного конвейера (стр. 1 из 2)

Содержание

Введение

1. Кинематический и силовой расчет привода

1.1 Определение мощности на валу исполнительного органа

1.2 Определение расчетной мощности на валу двигателя

1.3 Определение частоты вращения вала исполнительного механизма и двигателя

1.4 Выбор электродвигателя

1.5 Определение передаточного отношения привода расчет силовых и кинематических параметров привода выбор редуктора

2. Выбор муфты

3. Проектирование открытой передачи

3.1 Результаты расчета клиноременной передачи на ЭВМ

4. Проектирование исполнительного органа

4.1 Проектный расчет вала

4.2 Подбор подшипников и шпонок

4.3 Проверочный расчет вала на статическую прочность по эквивалентному моменту

4.4 Проверочный расчет подшипников на долговечность

4.5 Проверочный расчет шпоночного соединения

4.5.1 Проверочный расчет шпонки вала под муфту

4.5.2 Проверочный расчет шпонки вала в месте соединения вала с барабаном

Список использованных источников

Введение

В данной курсовой работе выполнено проектирование привода ленточного конвейера по заданным параметрам: окружной скорости, окружного усилия и диаметра барабана исполнительного органа, а также параметров режима работы, срока службы и кратковременных пиковых перегрузок в приводе. В ходе курсовой работы по расчетным вращающим моментам, частотам вращения и мощностям на волах были выбраны стандартные: электродвигатель, редуктор и компенсирующая муфта. Так же были выполнены проектировочные расчеты исполнительного органа, и расчет на ЭВМ клиноременной передачи.

1. Кинематический и силовой расчет привода

Выбор электродвигателя и редуктора

1.1 Определение мощности на валу исполнительного органа

Мощность P_4,кВт, на валу исполнительного органа определяется по формуле:

где F_t - окружное усилие, Н;

v_t- окружная скорость, м/с (см. рис.1).

1.2 Определение расчетной мощности на валу двигателя

Расчетная мощность на валу двигателя Р_1, кВт, определяется с учетом потерь в приводе:

гдеη - общий КПД привода равный

η₁- КПД открытой клиноременной передачи, η₁ = 0,95 [1, табл.1] ;

η₂ - КПД быстроходной ступени закрытой зубчатой конической передачи,η₂= 0,96;

η₃- КПД тихоходной ступени закрытой зубчатой цилиндрической передачи η₃= 0,97;

При этом:

1.3 Определение частоты вращения вала исполнительного механизма и двигателя

Частота n₄, мин^-1, вращения вала:

гдеD- диаметр барабана ленточного конвейера, мм;

Рисунок 1 - Кинематическая схема привода ленточного конвейера: 1 - электродвигатель; 2 - ременная передача; 3 - двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор; 4 - компенсирующая муфта; 5 - узел барабана.

Частота n₁, мин^-1, вращения вала электродвигателя вычисляется по формуле:

гдеi- передаточное отношение привода,

i₁- передаточное отношение открытой ременной передачи, i₁=2…3 [1, табл.1] ;

i₂- передаточное отношение первой ступени закрытой зубчатой коническо-цилиндрической передачи, i₂=2…3;

i₃-передаточное отношение второй ступени закрытой зубчатой цилиндрической передачи, i₃=3…6;

По формуле (1.5) получим интервал оптимальных частот вращения вала двигателя:

1.4 Выбор электродвигателя

Исходя из необходимой мощности и интервала оптимальных частот вращения, выбираем электродвигатель - АИР100L2 (рис.2). Мощность Р_ДВ = 5,5 кВт с синхронной частотой вращения равной 3000 мин^-1. Номинальная асинхронная частота вращения n₁ вала вычисляется по формуле:

Где n_c- синхронная частота вращения, мин^-1, n_c=3000 мин^-1 [2] ; S- относительное скольжение вала,%, S=5%;

Проверим условие работоспособности при пуске:

где

- кратность пускового момента двигателя

;

- кратковременных пиковых перегрузок в приводе,

=1,5;

2,31 > 1,5 - условие выполняется.

Рисунок 2 - Эскиз электродвигателя АИР100L2 IM1081

1.5 Определение передаточного отношения привода расчет силовых и кинематических параметров привода выбор редуктора

Передаточное отношение привода i вычисляется по формуле:

Подставив, значения получим:

Назначаем передаточное отношение i₁открытой передачи таким образом, чтобы оно делило табличное значение интервала передаточных отношений в том же соотношении, в каком частота вращения выбранного электродвигателя делит интервал оптимальных частот вращения. Для этого составим пропорцию:

Подставив значения, находим i₁: i₁=2,65.

Таким образом, передаточное отношение редуктора i_pвычисляем следующим образом:

Округляем значение передаточного отношения редуктора до ближайшего значения в таблице стандартных коническо-цилиндрических редукторов по ГОСТ 27142-86 i_p= 14. Тогда передаточное отношение клиноременной передачи равно:

Связь между мощностью предыдущего и последующего валов выражаются зависимостью:

j = 1, 2…k-1,где k- порядковый номер исполнительного механизма на кинематической схеме привода (см. Рисунок 1);

Связь между частотой вращения предыдущего и последующего валов выражаются зависимостью:

j = 1, 2…k-1,

Тогда частота вращения 2-го вала будет равна:

Вращающие моменты вычислим по формуле:

j = 1,2…k,

Вычислим вращающие моменты на всех валах:

Вычисленные параметры запишем в таблицу.

Таблица 1 - Силовые и кинематические параметры привода

Номер вала	МощностьР, кВт	Частота вращения n, мин^-1	Вращающий моментТ, Нм
1	5.5	2850	18.43
2	5.22	989.58	50.38
4	4.86	72.79	638.94

Исходя из рассчитанных вращающего момента на выходном валу и частоты вращения на входном валу, выбираем стандартный коническо-цилиндрический редуктор по ГОСТ 27142-86 типоразмера КЦ1-200 Т_вых= 750 Нм при n_вх= 1000 мин^-1.

Рисунок 3 - Эскиз редуктора

2. Выбор муфты

Исходя из рассчитанных параметров вращающего момента на входном валу и технического задания, выбираем компенсирующую цепную однорядную муфту по ГОСТ 20742-81, рассчитанную на максимальный вращающий момент равный 1000 Нм, допускающая угловое смещение осей соединяемых валов до 1° и радиальное смещение от 0,5 до 1,2 мм.