1. Кинематический расчет привода конвейера
Последовательность расчета покажем на примере схемы привода ленточного конвейера, представленной на рисунке 1.
1
– электродвигатель, 2 – плоскоременная
передача,
3 – редуктор, 4 – муфта, 5 – приводной барабан
Рис. 1. – Схема привода конвейера
Исходными данными для кинематического расчета являются: схема привода, скорость ленты или цепи, окружное (тяговое) усилие на барабане или приводной звездочке, диаметр барабана или для цепных конвейеров - число зубьев и шаг звездочки. В отдельных случаях могут быть заданы вращающий момент на приводном валу конвейера и частота вращения приводного вала или его угловая скорость.
1.1. Выбор электродвигателя
Мощность электродвигателя зависит от мощности на приводном валу конвейера (вал на котором находится приводной барабан или звездочка) и общего коэффициента полезного действия (КПД) привода.
КПД всего привода (ηобщ.) равен произведению частных КПД передач, входящих в привод, ориентировочные значения которых, с учетом потерь в подшипниках качения, можно принимать по табл. 1.1.
(1)
где
рем
- КПД ременной передачи;
ч - КПД червячного редуктора (передачи)
м - КПД муфты (0,98);
оп - КПД подшипников барабана (0.99).
Значения КПД механических передач
Таблица 1.1
Тип передачи |
|
Зубчатая цилиндрическая |
0.96…0.98 |
Зубчатая коническая |
0.95…0.97 |
Червячная (закрытая) при передаточном числе: более 30 от 14 до 30 от 8 до 14 |
0,7…0,8 0,75…0,85 0,8…0,9 |
Планетарная одноступенчатая двухступенчатая |
0,95…0,97 0,92…0,96 |
Цепная передача |
0,92…0,95 |
Ременная передача |
0,94…0,96 |
Муфта соединительная |
0,98 |
Подшипники качения (одна пара) |
0,99 |
Требуемая мощность на приводном валу Nпр [кВт] определяется по заданным тяговому усилию и скорости ленты
Nпр = F * V, (2)
где F - тяговое усилие на конвейерной ленте барабана, кН;
V - скорость ленты конвейера, м/с.
Требуемая номинальная мощность электродвигателя Nдв [кВт] определяется по формуле:
Nдв = Nпр / общ.. (3)
Выбор электродвигателя производят по трем параметрам: по типу двигателя, по требуемой мощности и по частоте вращения вала ротора.
Для приводов различных машин широко используют трехфазные асинхронные двигатели общего применения серий: 4А, RAM, АИР, АИС, АМУ. В настоящее время в России широко применяют двигатели серии АИР (табл. 1.2). Они предназначены для привода механизмов общего назначения в умеренном или тропическом климате. При выборе двигателя его табличная мощность должна быть несколько выше или равна требуемой мощности двигателя
Технические данные двигателей серии АИР (тип/асинхронная частота вращения nдв, об/мин)
Таблица 1.2
Мощ- ность, кВт |
Синхронная частота вращения, мин-1 |
|||
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
|
0,37 |
- |
- |
71А6/915 |
- |
0.55 |
- |
71А4/1357 |
71В6/915 |
- |
0.75 |
71А2/2820 |
71В4/1350 |
80А6/920 |
90LА8/705 |
1.1 |
71В2/2805 |
80А4/1395 |
80В6/920 |
90LВ8/715 |
1.5 |
80А2/2850 |
80В4/1395 |
90L6/925 |
100L8/705 |
2.2 |
80В2/2850 |
90L4/1395 |
100L6/945 |
112MА8/709 |
3.0 |
90L2/2850 |
100S4/1410 |
112MА6/950 |
112MВ8/709 |
4.0 |
100S2/2850 |
100L4/1410 |
112MВ6/950 |
132S8/716 |
5.5 |
100L2/2850 |
112M4/1432 |
132S6/960 |
132M8/712 |
7.5 |
112M2/2895 |
132S4/1440 |
132M6/960 |
160S8/727 |
11.0 |
132M2/2910 |
132M4/1447 |
160S6/970 |
160M8/727 |
15.0 |
160S2/2910 |
160S4/1455 |
160M6/970 |
180M8/731 |
18.5 |
160M2/2910 |
160M4/1455 |
180M6/980 |
- |
22 |
180S2/2919 |
180S4/1462 |
- |
- |
30 |
180M2/2925 |
180M4/1470 |
- |
- |
Электродвигатели переменного тока при одной и той же мощности имеют различные синхронные частоты вращения в об/мин: 3000, 1500, 1000, 750. В общем случае выбор оптимальной частоты вращения связан с решением многовариантной задачи по критериям минимума габаритов и массы привода, вплоть до выполнения нескольких вариантов эскизных проработок. При выполнении курсового проекта предлагается руководствоваться следующими соображениями: электродвигатели с большой частотой вращения (синхронной 3000 мин-1) имеют малые габариты и массу, но более низкий рабочий ресурс, требуют увеличения передаточного отношения привода (габариты и масса привода возрастают); двигатели с низкими частотами вращения (синхронными 750 мин-1) весьма металлоемки, поэтому их применение требует специального технико-экономического обоснования. Для приводов общего назначения, не имеющих специальных требований, рекомендуется применять электродвигатели с синхронными частотами вращения 1500 и 1000 мин-1.
Пример обозначения двигателя: «Двигатель АИР112M4 ТУ 16-525.564-84».