Проектирование привода к ленточному конвейеру 2 (стр. 1 из 8)

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Томский политехнический университет

Кафедра теоретической

и прикладной механики

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА К ЛЕНТОЧНОМУ КОНВЕЙЕРУ

Пояснительная записка к курсовому проекту

Выполнил: ст-т гр.2Б01

Герасимов А.

Преподаватель:

Снегирёв Д. П.

2004

Задание на проектирование

Спроектировать привод к ленточному конвейеру. Окружное усилие на барабане F_б; окружная скорость барабана V_б; диаметр барабана D_б; срок службы привода h.

Исходные данные

F_б=4 кН;

V_б=60 м/мин;

D_б=0,3 м;

h=8 лет.

Расчет и конструирование

1 – электродвигатель;

2 – муфта;

3 – редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый горизонтальный;

4 – муфта;

5 – барабан.

I – вал электродвигателя;

II – быстроходный вал;

III – промежуточный вал;

IV – тихоходный вал;

V – вал конвейера.

(Z₁ – Z₂) – быстроходная пара;

(Z₃ – Z₄) – тихоходная пара.

1 Выбор стандартного электродвигателя

Выбор стандартного электродвигателя проводят по трём признакам:

1) требуемой мощности;

2) типу;

3) частоте вращения.

1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя

При выборе мощности электродвигателя необходимо соблюдать следующее неравенство:

(1.1)

где N – паспортная мощность электродвигателя;

N_тр.ЭД – требуемая мощность электродвигателя.

(1.2)

где N_раб.зв. – мощность на рабочем звене;

η_пр – коэффициент полезного действия (КПД) привода.

В нашем случае N_раб.зв. = N_v.

Определим мощность на рабочем звене по выражению:

Вт (1.3)

где F – усилие натяжения ленты конвейера, Н;

– линейная скорость перемещения ленты конвейера, м/с.

Вт.

Определим КПД привода:

(1.4)

где

- КПД муфты, связывающей I и II валы;

- КПД редуктора;

- КПД муфты, связывающей IV и V валы;

- КПД опор звёздочки.

КПД редуктора рассчитываем по следующей формуле:

(1.5)

где

- КПД пары подшипников качения;

- КПД зубчатой передачи.

Определим КПД редуктора:

.

Определим КПД привода, принимая КПД муфт

и , равными 1:

.

Зная мощность на рабочем звене и КПД привода, определим требуемую мощность электродвигателя:

Вт.

На основании выражения 1.1 принимаем ближайшее стандартное значение мощности электродвигателя:

N = 5,5 кН.

1.2 Выбор типа электродвигателя

Учитывая условия работы конвейера (большие пусковые нагрузки, запыленность рабочей среды), среди основных типов асинхронных электродвигателей трёхфазного тока выбираем двигатель типа АОП2 – электродвигатель закрытый обдуваемый с повышенным пусковым моментом. Исполнение закрытое, на лапах, без фланца.

1.3 Выбор частоты вращения вала электродвигателя

Выбор частоты вращения вала электродвигателя производят с учетом средних значений передаточных отношений отдельных передач. Определим передаточное отношение привода по разрешающей способности:

(1.6)

где

, - передаточные отношения зубчатых передач.

На основании рекомендаций [1,7] принимаем:

= =3...6.

В нашем случае:

.

Тогда

(1.7)

где

- частота вращения рабочего звена, об/мин. Она равна:

= (1.8)

где

- окружная скорость барабана, м/с;

- делительный барабана, мм.

= об/мин.

Зная частоту вращения рабочего звена и передаточное отношение редуктора по разрешающей способности, определим возможные частоты вращения вала ЭД:

об/мин.

Принимаем частоту вращения вала двигателя при известной мощности и типе двигателя, равной 965 об/мин.

Габаритные размеры, мм					Установочные размеры, мм
L	B1	B4	B5	H	L3	l	2C	2G	d	d4	h
468	318	238	165	361	108	80	254	178	38	14	160

Типо-размер АОП2	Nном, кВт	n, об/мин при Nном	Мпуск/Мном
51-6	5,5	965	1,8

2 Кинематический расчёт

2.1 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням

По известным частотам вращения электродвигателя и вала рабочего звена определим передаточное отношение редуктора:

.

По имеющимся рекомендациям в литературе разбиваем передаточное отношение по ступеням. Для зубчатого цилиндрического двухступенчатого редуктора:

. (2.1)

Найдем передаточное отношение для первой (быстроходной) ступени:

Найдем передаточное отношение для второй ступени:

2.2 Определение частот вращения на валах двигателя

об/мин;

об/мин;

об/мин;

об/мин;

об/мин.

3 Определение крутящих моментов на валах привода

Крутящий момент на валу I рассчитываем по следующей формуле:

(3.1)

где

- угловая скорость вала двигателя, 1/с.

Переход от частоты вращения вала к его угловой скорости осуществляется по нижеприведенной формуле, если частота имеет размерность об/мин, а угловая скорость – 1/c:

(3.2)

В нашем случае угловая скорость вала двигателя равна:

1/c.

Определим крутящий момент на валу I:

.

При определении крутящего момента на валу II следует учитывать потери мощности на муфте и паре подшипников качения на втором валу. Таким образом, рассчитыавть крутящий момент на валу II следует по формуле: