Расчет привода ленточного конвейера с цилиндрическим одноступенчатым редуктором и цепной передачей (стр. 1 из 4)
ФГОУ ВПО БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра общетехнических дисциплин
КУРСОВАЯ РАБОТА
по механике
ТЕМА
«Расчет привода ленточного конвейера с цилиндрическим одноступенчатым редуктором и цепной передачей»
(Курсовое задание №1. Вариант №2)
Выполнил студент
инженерного факультета
36 группы
Дёмин Денис.
Научный руководитель:
Мамедов Ариф Алиевич
Белгород 2008
Содержание
Исходные данные
Введение
1. Классификация приводов машин
2. Условия эксплуатации, ресурс приводного устройства
3. Энергетический расчет привода
4. Выбор стандартного редуктора
5. Выбор муфты
6. Расчет цепной передачи
7. Расчет вала ведомой звездочки цепной передачи
8. Расчет шпоночного соединения
9. Технико-экономическая характеристика и стоимость проекта
Список используемой литературы
Приложение
Введение
Значительная часть потребностей человека связана с техникой. Этим объясняется необходимость грамотного обращения при оказании услуг с механизмами, приборами, аппаратами и сооружениями, являющимися составной частью систем сервиса.
Большинство этих устройств входит в состав машин, которые преобразуют энергию, материал и информацию с целью облегчения физического и умственного труда человека. Поэтому, изучение элементов этих машин, их взаимодействия в рамках курсовой работы по дисциплине «Механика» позволяет охватить существующий спектр вопросов, возникающих на практике при использовании современной техники.
Курсовая работа оформлена в виде расчетно-пояснительной записки общим объемом 31 страниц машинописного текста, выполненной на листах формата А4, в соответствии с ЕСКД и графической части (лист формата А4х4), которая является Приложением А к расчетно-пояснительной записке.
Курсовая работа выполнялась по индивидуальному заданию по рекомендациям, изложенным в учебно-методическом пособии [1], в соответствии с планом курсовой работы, который приведен в Приложении Б.
1. Классификация приводов машин
Классификация приводов машин производится по виду энергии, используемой для создания рабочего усилия или момента. В зависимости от типа, назначения и характера работы машины механизмы ее могут иметь в основном два вида привода: машинный и ручной. Машинный привод имеет следующие разновидности: электрический, от двигателя внутреннего сгорания, гидравлический, пневматический и, в настоящее время - реже, паровой. Кроме того, в ряде машин находит применение комбинированный привод, как, например, дизель электрический, электрогидравлический и электропневматический.
В современных машинах в основном применяется электрический привод, который имеет ряд преимуществ:
1) постоянная готовность к действию;
2) возможность установки самостоятельного электропривода к каждому механизму, что упрощает конструкцию и управление механизмами;
3) высокая экономичность;
4) легкость регулирования скорости в значительных пределах;
5) надежность работы предохранительных устройств;
6) возможность работы со значительными кратковременными перегрузками.
Определение рациональности применения различных типов приводов следует производить на основе анализа экономических и конструктивно-эксплуатационных показателей, из которых основными являются себестоимость транспортирования, энергетические показатели, надежность работы и независимость от действия условий окружающей среды, удобство управления, технологичность конструкции.
2. Условия эксплуатации, ресурс приводного устройства
Выбор элементов привода, материалов для их изготовления, значений различных коэффициентов при проведении расчетов и многое другое обуславливается условиями эксплуатации и предполагаемым сроком службы привода.
К условиям эксплуатации относятся различные производственные и климатические параметры, такие как: состав и концентрация пыли, влажность и температура воздуха в течение года, насыщение парами различных химических веществ, пожаро- и взрывобезопасность, характер действующих нагрузок (статических и динамических), вибрация, продолжительность безостановочной работы и сменность, частота включений, особенности монтажа и смазки элементов привода и многое другое.
Для стандартизованных элементов привода машин требования к устойчивости при внешних воздействиях установлены в соответствующей нормативно-технической документации (ГОСТах). При проведении расчетов условия эксплуатации учитываются путем использования рекомендованных значений различных коэффициентов, численные значения которых принимаются из справочной литературы.
Ресурс приводного устройства ограничивается ресурсом его наиболее слабого элемента. В связи с этим, при проведении расчетов необходимо определять срок службы проектируемой передачи или другого элемента привода.
Существенно повысить ресурс вновь разрабатываемого привода можно, используя принцип унификации и блочности, который заключается в применении стандартизованных (имеющих высокие технико-экономические показатели) узлов, соединенных между собой посредством легкоразъемных элементов.
3. Энергетический расчет привода
3.1 Определение мощности и частоты вращения электродвигателя
При заданной схеме привода ориентировочная мощность двигателя с учетом потерь в приводе равна:
,где Nдв.тр – требуемая мощность двигателя, кВт;
Nном – номинальная мощность на выходим валу проектируемого привода, кВт
ηобщ – общий коэффициент полезного действия (к.п.д.) привода
где F– сила на ленте конвейера, Н;
V– скорость движения ленты, м/с.
Общий к.п.д. привода вычисляется как произведение частных к.п.д. отдельных элементов:
где ηз – к.п.д. пары зубчатых колес,
ηн – к.п.д. пары подшипников,
ηв – к.п.д. опоры вала барабана,
ηц – к.п.д. цепной передачи,
Так как при установке двигателя и редуктора на общей раме допуски на соосность валов незначительные, то для упругих быстроходных муфт следует принимать к.п.д. ближе к верхнему пределу.
Подставляем значения величин в формулу:
Для определения угловой скорости вала электродвигателя находят пределы угловой скорости вала двигателя по заданной угловой скорости выходного вала привода или ведущего вала рабочей машины и ориентировочным значением передаточных передач, входящих в рассчитываемый привод.
где ωдв.тр. – требуемая угловая скорость вала электродвигателя, рад/с
ωв – угловая скорость вала ведомой звездочки цепной передачи, рад/с
Uобщ.мин. и Uобщ.макс. – соответственно минимальное и максимальное общее передаточное число привода.
Общее придаточное число равно произведению передаточных чисел частных передач, входящих в привод и соединенных последовательно.
где U1,U2…Ui– рекомендуемые передаточные числа отдельных передач, входящих в привод.
Вычисляем угловую скорость вала ведомой звездочки цепной передачи:
Находим требуемые угловые скорости вала электродвигателя для максимального и минимального значений.
После вычисления пределы угловой скорости получились больше или меньше угловых скоростей магнитного поля статора существующих электродвигателей. В этом случае ориентируемся на двигатель, у которого угловая скорость наиболее близка к средним расчетным значениям ωдв.тр.
После определения требуемой мощности и угловой скорости двигателя выбираем электродвигатель, наиболее полно удовлетворяющий этим требованиям по мощности Nдв.тр=4,268кВт.
Наиболее подходящим оказался электродвигатель 4А100S4 с Nн=4,0кВт и ωном=157 рад/с (1420об/мин).
Определяем недогрузку или перегрузку двигателя, величину которой определяем по формуле:
где ∆ – процент недогрузки двигателя;
Nн – номинальная мощность выбранного двигателя, кВт;
Nдв.тр. – требуемая мощность двигателя, кВт
Подобный уровень перегрузки допускается.
Рис.4.1 Электродвигатель 4А100S4
Таблица 4.1
| Тип | Номинальная мощность, кВт | Номинальная частота вращения, об/мин | Диаметр вала, мм | Масса, кг |
| 4А100S4 | 4,0 | 1420 | 28 | 42 |
3.2 Определение передаточного числа привода
После выбора электродвигателя и установления его исполнения следует вычислить фактическое значение общего передаточного числа привода. При этом используют такую зависимость: