где
– окружная сила, Н; – скорость груза, м/с; – общий КПД ( ).Окружную тяговую силу на барабане (звездочке) определяют по формуле (см. рисунок 4.2)
.По расчетной мощности
из справочника (например, [7]) выбирают двигатель единой серии 4А. В записке помещают характеристику двигателя и его эскиз с габаритными, присоединительными и установочными размерами. Могут быть использованы общепромышленные двигатели поздних модификаций серий 5А, 6А.Асинхронный трехфазный двигатель четвертой серии, защищенный, со станиной и щитами из чугуна, с высотой оси вращения 280 мм, с установочным размером по длине станины М, двухполюсный, климатического исполнения У, категории размещения 3 обозначается: Двигатель 4АН280М2УЗ ГОСТ19523-91.
У двухполюсного двигателя синхронная частота вращения 3000 мин-1; четырехполюсного – 1500 мин-1; шестиполюсного – 1000 мин-1.
5.2 Выбор редуктора
Редуктор выбирают по мощности
и передаточному числу . ,где
– коэффициент запаса ( ). ,где
– частота вращения двигателя, мин-1; – частота вращения барабана (звездочки). ,где
– диаметр барабана, м.В случае цепного (пластинчатого) конвейера в формулу подставляют
– диаметр делительной окружности звездочки (см. подпункт 3.5.2). По условиям компоновки целесообразно использовать коническо-цилиндрические редукторы. Например, коническо-цилиндрический двухступенчатый редуктор с межосевым расстоянием тиходной ступени 200 мм, с передаточным числом 20, вариантом сборки 42, климатическим исполнением У и категорией размещения 3 обозначается:Редуктор КЦ1-200-20-42-У3 ГОСТ 20758-90.
В записке помещают эскиз редуктора с основными размерами и указывают действительное (стандартное) передаточное число
, которое должно быть ближайшим к расчетному .5.3 Выбор муфт
Муфты устанавливают на быстроходном и тихоходном валах редуктора. Муфты выбирают по вращающему (крутящему) моменту
.Быстроходный вал
,где
– статический момент электродвигателя, Нм. ,где
и – мощность (кВт) и частота вращения (мин-1) электродвигателя соответственно.Тихоходный вал
,где
– передаточное число редуктора; – общий кпд; и – коэффициенты, учитывающие степень ответственности привода ( ) и условия эксплуатации ( ); – коэффициент, учитывающий погрешность соосности соединительных валов. В общем случае . учитывают только для зубчатой муфты. В цепных конвейерах, кроме того, муфта на быстроходном валу должна быть предохранительного типа. Например, муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) со срезными штифтами.В приводе цепного конвейера целесообразно использовать клиноременную передачу для смягчения ударных (динамических) нагрузок и в качестве предохранительного звена.
Пример записи муфт в спецификации:
быстроходный вал
Муфта упругая втулочно-пальцевая с номинальным крутящим моментом 500 Нм, одна полумуфта с диаметром посадочного отверстия 40 мм, исполнения 1, другая – диаметром 45 мм, исполнения 4, климатическим исполнением У и категорией размещения 3 обозначается:
Муфта упругая втулочно-пальцевая МУВП-7-500-40-1-45-4-У3 ГОСТ 21424-90.
Примечание: исполнение 1 – хвостовик вала цилиндрический; 4 – конический; 7 – номер муфты.
тихоходный вал
Муфта зубчатая М3-2 (2 – номер муфты) типа 1 (1 – с разъемной обоймой) с номинальным передаваемым крутящим моментом 1600 Нм, с диаметрами посадочных отверстий в полумуфтах 50 мм, исполнения 1 (хвостовик вала цилиндрический), климатическим исполнением У и категорией размещения 3 обозначается:
Муфта зубчатая М3-2-1-1600-50-1-У3 ГОСТ Р50895.
На обоих валах может быть использована муфта типа МУВП или типа М3.
Обозначения редуктора и муфт приведены в соответствие с каталогом ОАО «Зарем» (бывш. Майкопский редукторный завод).
5.4 Привод специального типа
Срок службы конвейерной резинотканевой ленты в наибольшей степени зависит от количества перегибов ленты на барабанах. Стремление повысить тягово-сцепные свойства привода за счет увеличения угла обхвата барабана лентой с доведением его численного значения до
о (двухбарабанный привод) сокращает долговечность ленты из-за ее расслоения.Увеличить тяговую силу с одновременным уменьшением количества перегибов ленты можно за счет использования привода, схема которого изображена на рисунке 5.2.
а)
Рисунок 5.2 – Схема специального привода:
а – общий вид; б – схема редуктора;
в – расположение барабанов
Привод (рисунок 5.2, а)содержит два двигателя 1, два редуктора 2, барабан 3 (один из трех) и ленту 4. Двигатель 1 прифланцован к редуктору 2. Тихоходный вал редуктора выполнен полым с шлицевым соединением вала барабана.
Схема редуктора изображена на рисунке 5.2, б.
Вал 5 редуктора соединен шлицевой втулкой с валом двигателя. На валу 5 закреплено зубчатое колесо (шестерня) 6, находящееся в зацеплении с колесом 8, закрепленным на валу 7. Колесо 8 находится в зацеплении с промежуточным (паразитным) колесом 10, закрепленным на валу 9 и находящимся в зацеплении с колесом 12, закрепленным на валу 11. Валы 7, 9, 11 соединены с валами барабанов. Расположение барабанов показано на рисунке 5.2, в.
б)
Рисунок 5.2 –Продолжение
в)
Рисунок 5.2 – Окончание
Барабан 3 приводится во вращение от вала 7; барабан 14 – от вала 9; барабан 13 – от вала 11. Барабаны 3 и 13 вращаются с одинаковой частотой, но имеют разный диаметр:
> . Разность составляет 20…30 мм. Поскольку линейная скорость по средней линии толщины ленты 4 связана с частотой вращения и диаметром ( ) барабана известным соотношением ,то при указанной разности диаметров
и скорость будет больше . Разность в скоростях может составлять (3…5) %, что сопоставимо с удлинением ленты под воздействием тягового усилия. Большая скорость на поверхности барабана 13 позволяет компенсировать упругую деформацию (удлинение) ленты, обеспечивает дополнительное прижатие ленты к барабану 3 с необходимым увеличением тягово-сцепных свойств привода. Суммарный угол обхвата лентой барабанов 3 и 13 не превышает 190о. В применяемых ныне двухбарабанных приводах о. Двухкратное уменьшение угла обхвата с соответствующим уменьшением перегибов ленты приведет к двойному увеличению долговечности ленты.