- •Привод ленточного конвейера
- •Содержание
- •Введение
- •1.Предварительный расчёт привода
- •1.1.Составление кинематической схемы
- •1.2.Определение недостающих геометрических размеров исполнительного механизма.
- •1.3.Определение потребной мощности и выбор электродвигателя.
- •1.6.Подбор стандартного редуктора.
- •1.4.Определение передаточного отношения привода и его разбивка по ступеням передач.
- •1.5.Анализ кинематической схемы
- •1.7.Подбор муфты
- •1.8.Геометрический расчёт цилиндрической зубчатой передачи.
- •2.Проектирование приводного вала
- •2.1.Составление схемы, определение опорных точек и предварительных размеров.
- •2.2.Определение диметра вала на отдельных участках
- •2.2.1Конец вала
- •2.2.2.Подбор шпонки
- •2.2.3.Определение вала под подшипник. Выбор подшипника.
- •2. Пример обозначения подшипника 1210: «Подшипник 1210 гост 28428-90»
- •2.2.4.Конструирование буртика, разработка посадочного места под ступицу.
- •2.3.Осевое крепление подшипников, барабана или звездочки.
- •Крепление концевой шайбы
- •2.4.Подбор корпусов и крышек подшипников, выбор уплотнений.
- •2.4.1.Выбор корпуса
- •2.4.2.Подбор крышки.
- •2.4.3.Выбор болтов, шайб, гаек.
- •35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300.
- •2.4.4.Выбор манжетных уплотнений.
- •2.5.Конструирование барабана.
- •3.Силовые расчеты
- •3.1.Расчёт шпоночных соединений
- •3.2.Расчёт вала на статическую прочность
- •Определяем реакции в опорах .
- •3.3.2.Расчёт подшипников по динамической грузоподъёмности
- •3.4.Расчёт болтовых соединений
- •Список литературы Спецификация
1.2.Определение недостающих геометрических размеров исполнительного механизма.
На этапе предварительного расчёта определяются недостающие размеры(не указанные в исходных данных), необходимые для чертежа вала ИМ.
Если в качестве ИМ задан вал приводного барабана ленточного конвейера, то дополнительно определяется длина барабана в миллиметрах:
,(1)
где В – ширина ленты транспортёра, мм(задана в исходных данных).

1.3.Определение потребной мощности и выбор электродвигателя.
Расчётная мощность электродвигателя в киловаттах определяется по зависимости:
,
(2)
где
-
постоянный вращающий момент на валу
ИМ, эквивалентный переменному моменту,
заданному графиком нагрузки, кН∙м;
-
угловая скорость вращения вала ИМ
конвейера, рад/с;
-
общий кпд привода.
Эквивалентный вращающий момент рассчитывается следующим образом:
,(3)
где
,
- ступени нагрузки(момента) и соответствующее
ей время работы по графику нагрузки;
-
общее время работы под нагрузкой;
-
номинальный вращающий момент на ИМ,
кН∙м.
Номинальный момент находится по формуле:
,(4)
где
- окружное усилие на рабочем элементе
ИМ, кН;
-
диаметр барабана(задана в исходных
данных), мм.

Определяем эквивалентный вращающий момент по формуле(3):

Угловая скорость вращения вала ИМ определяется по формуле:
,(5)
где
- скорость тягового элемента конвейера,
м/c.

Общий КПД привода находится как произведение КПД отдельных звеньев кинематической цепи:
,(6)
Значения КПД отдельных звеньев кинематической цепи можно принимать по табл.1.
,(7)

Определяем расчётную мощность электродвигателя по формуле (2):

Таблица 1.Коэффициент полезного действия (КПД) отдельных звеньев кинематической цепи
|
Тип звена |
Обозначение |
КПД |
|
Передача зубчатая: цилиндрическая закрытая цилиндрическая открытая коническая закрытая |
|
0,97 - 0,99
|
|
0,90 - 0,95
| ||
|
0,95 - 0,97 | ||
|
Переда червячная при передаточном отношении: свыше 30 от 14 до 30 от 8 до 14 |
|
0,70 - 0,80 0,75 - 0,85 0,80 - 0,90 |
|
Передача ременная (все типы): |
|
0,94 - 0,96
|
|
Передача цепная |
|
0,93 - 0,95 |
|
Муфта соединительная |
|
0,98 |
|
Подшипники качения (пара) |
|
0,99 |
Общее передаточное отношение привода определяется как произведение передаточных отношений отдельных ступеней передач, входящих в кинематическую схему:
,
,(8)
,
,
(9)
где
,
– соответственно максимальное и
минимальное передаточное отношениеi-ой
ступени передач(определяется по таблице
2).
Для однозначного выбора электродвигателя одной расчётной мощности недостаточно. Необходимо также знать расчётную частоту вращения вала электродвигателя или возможный диапазон её вращения:
,(10)
,(11)
,
,(12)
,(13)
,
где
,
- соответственно максимальная и
минимальная(для заданной кинематической
схемы привода) расчётная частота
вращения вала электродвигателя, об/мин;
-
частота вращения вала Им, об/мин;
,
- соответственно максимальное и
минимальное общее передаточное отношение
кинематической схемы привода.
,(14)
где
- угловая скорость вала ИМ, рассчитывается
по формуле(5).

Из таблицы характеристик стандартных электродвигателей единой серии АИР (см.п.6.) выбираем электродвигатель по условиям:
,(15)
,(16)
где
,
- табличное значение соответственно
мощности, кВт и частоты вращения вала,
об/мин.
Если выбирается стандартный редуктор , то минимальное и максимальное передаточное отношение редуктора выбирается по соответствующим таблицам приложения.
Таблица 2.Рекомендуемые значения передаточных отношений отдельных ступеней передач
|
Тип передачи |
Твердость зубьев |
Передаточное отношение | |
|
Uрек |
Uпред | ||
|
Зубчатая цилиндрическая тихоходная ступень (во всех редукторах) |
<<HRC 56 |
2.5 - 5.0 |
6.3 |
|
>HRC 56 |
2.0 – 4.0 |
5.6 | |
|
Зубчатая цилиндрическая быстроходная ступень в редукторах с развернутой схемой |
<<HRC 56 |
3.15 – 5.0 |
8.0 |
|
>HRC 56 |
2.5 – 5.0 |
6.3 | |
|
Зубчатая цилиндрическая быстроходная ступень в соосном редукторе |
<<HRC 56 |
4.0 – 6.3 |
9.0 |
|
>HRC 56 |
3.15 – 5.0 |
8.0 | |
|
Зубчатая цилиндрическая открытая передача |
<<HB 350 |
4.0 – 8.0 |
12.5 |
|
Зубчатая коническая передача |
<<HB 350 |
1.0 – 4.0 |
6.3 |
|
>HRC 40 |
1.0 – 4.0 |
5.0 | |
|
Червячная передача |
- |
10 – 50 |
80,0 |
|
Цепная передача |
- |
1,5 – 4,0 |
10,0 |
|
Ременная передача |
- |
2,0 – 4,0 |
8,0 |
|
Планетарная по рис. 2: |
| ||
|
схема 10 |
- |
3,0 – 9,0 |
- |
|
схема 11 |
- |
7,0 – 16,0 |
- |
|
схема 12 |
- |
8,0 – 30,0 |
- |
|
схема 13 |
- |
20 - 500 |
- |
|
Волновая по рис. 2: |
| ||
|
схема 14 |
- |
80 – 300 |
400,0 |
|
схема 15 |
Z3 = Z4 |
70 – 200 |
- |
|
Z3 < Z4 |
|
- | |
|
схема 16 |
Z3 = Z4 |
70 – 200 |
- |
|
Z3 > Z4 |
24 – 200 |
- | |
В соответствии с расчётной мощностью и полученным диапазоном скоростей выбираем три электродвигателя:
71В1/1390
= 2,0
= 1390 об/мин
= 0,75 кВт
80А6/915
= 2,0
= 915 об/мин
= 0,75 кВт
90LA8/700
= 1,7
= 700 об/мин
= 0,75 кВт
Для выбора двигателя нужно, что бы выполнялось условие (15). Для этого воспользуемся следующей формулой:
,(17)
где
- номинальная мощность двигателя по
каталогу, кВт;
–максимальный
момент при эксплуатации (по графику
нагрузки), кНм;
-
асинхронная частота вращения вала
электродвигателя по каталогу, об/мин;
-
кратность пускового момента.
Если условие не выполняется, то следует выбрать двигатель большей мощности .
Делаем проверку двигателей. Нам известны следующие значения:
,

,
,
у каждого двигателя свой.
Общее передаточное отношение определяется по формуле:
,(18)
Для первого двигателя:

Для второго двигателя:

Для третьего двигателя:

Зная
для каждого двигателя теперь можно
рассчитать их
.
Для первого двигателя

Двигатель не подходит.
Для второго двигателя

Двигатель не подходит.
Для третьего двигателя

Двигатель не подходит.
Так
все двигатели не подошли по
,
то выбираем другие двигатели из списка
двигателей, где
= 1,1 кВт.
80А4/1420
= 2,0
= 1420 об/мин
= 1,1 кВт
80B6/920
= 2,0
= 920 об/мин
= 1,1 кВт
90LB8/700
= 1,7
= 700 об/мин
= 1,1 кВт
Рассчитываем
по формуле(18):
Для первого двигателя:

Для второго двигателя:

Для третьего двигателя:

Зная
для каждого двигателя теперь можно
рассчитать их
.
Для первого двигателя

Двигатель подходит.
Для второго двигателя

Двигатель подходит.
Для третьего двигателя

Двигатель подходит.
Точность разбивки общего передаточного отношения проверяется следующим условием:
,(19)
Для первого двигателя

Для второго двигателя

Для третьего двигателя

Исходя
из полученных для каждого двигателя
,
больше всего нам подходит первый
двигатель, так как
меньше всего, чем у других.
Выбираем
80А4/1420
= 2,0
= 1420 об/мин
= 1,1 кВт
Вычерчиваем эскиз электродвигателя с указанием его основных характеристик.

|
b1 |
L30 |
h31 |
d30 |
h |
d1 |
d10 |
L1 |
L10 |
L31 |
b10 |
h10 |
h1 |
|
6 |
300 |
218 |
186 |
80 |
22 |
10 |
50 |
100 |
50 |
125 |
10 |
6 |
Мощность
;
частота вращения 1420 об/мин; кратность
пускового момента
.









