Привод транспортера для перемещения грузов на склад
Привод транспортера для перемещения грузов на склад
45
1.1 Название и назначение проектируемого привода
Привод ленточного транспортера.
Транспортер предназначен для перемещения штучных грузов на складе.
1.2 Краткое описание конструкции привода.
Привод - устройство, приводящее в движение механизм.
Привод ленточного транспортера состоит из:
- электродвигатель - предназначен для приведения механизма в действие
- муфта - используется для соединения отдельных узлов механизма (редуктора и барабана) в единую кинематическую цепь; обеспечивает компенсацию смещений соединительных валов (осевых, радиальных, угловых), улучшает динамические характеристики привода
- редуктор - предназначен для уменьшения угловой скорости и повышение вращающего момента
- клиноременная передача - предназначена для понижения частоты вращения
- барабан транспортера - предназначен для приведения в движение ленты привода
1.3 Условия эксплуатации привода
Режим работы с сильными рывками.
Работа 2 смены. Условия работы - на открытой площадке в теплое время года.
1.4 Определение ресурса привода.
- срок службы привода в часах
- срок службы в годах
- коэффициент загрузки за смену
- количество смен
2. Кинематический расчет
2.1 Определение требуемой мощности двигателя
Мощность привода.
F- тяговая сила
- скорость ленты
2.2 Определение КПД привода.
Зубчатая цепная передача.
2.3 Выбор типа электродвигателя
Выбираем электродвигатель из серии 4а.
Принимаем
2.4 Определение передаточного числа привода.
2.5 Разбивка передаточного числа привода по ступеням.
Передаточное число привода
uпр - передаточное число
n - частота вращения
№п/п
Марка двигателя
(кВт)
(об/мин)
1
160S2
15
2910
101,53
2
160S4
15
1455
50,76
3
160M6
15
970
33,84
4
180М8
15
731
25,50
uрп = 2…4
Принимаем uр п= 4
Окончательно выбрали электродвигатель: 180М8 ГОСТ
Получили ;
2.6 Определение на каждом валу привода частоты вращения, угловой скорости, мощности и вращающего момента.
Определяем мощность на валах
Найдем частоту вращения на валах:
Найдем угловую скорость
Найдем вращающие моменты на валах
Вал
n (об/мин)
(1/с)
Т (Н м)
(кВт)
1. Эл. двигателя
731
76,51
196,05
15
2.Быстроходный вал редуктора
188,75
19,13
752,7
14,4
3. Тихоходный вал редуктора
28,66
2,99
4672,24
13,97
4. Вал барабана
28,66
2,99
4531,77
13,55
3. Расчет закрытой передачи
3.1 Выбор материала и термообработки
Выбираем марку стали:
Материал шестерни:
Сталь 40ХН
Термообработка - улучшение и закалка ТВЧ
Твердость зубьев от 45 до 50 HRC
Материал зубчатого колеса:
Сталь 40ХН
Термообработка - улучшение
Твердость зубьев от 235 до 262 HB
3.2 Определение допускаемых напряжений при расчете на контактную и изгибную усталостную прочность.
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений у основания зубьев по ширине зубчатого венца.
Принимаем m = 1(мм) при твердости ? 350 HB
Суммарное число зубьев и угол наклона.
Min-й угол наклона зубьев
0
Суммарное число зубьев
Принимаем Zs=118.
Определяем действительное значение угла наклона зуба:
0
Принимаем в=100
Число зубьев шестерни:
Принимаем
Число зубьев колеса:
Фактическое передаточное число:
Делительный диаметр шестерни:
Принимаем
Делительный диаметр колеса:
Диаметры и окружностей вершин и впадин зубьев колес внешнего зацепления:
шестерни:
колеса:
3.4 Определение сил в зацеплении.
- окружная
- радиальная
- осевая
Сила
обозначение
Величина (Н)
Осевая
3162
Радиальная
6623
окружная
17833
3.5 Проверочный расчет передачи на контактную и изгибную усталостную прочность.
Расчетное напряжение в зубьях колеса:
-коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев
Расчетное напряжение в зубьях шестерни:
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям:
4. Предварительный расчет валов.
4.1 Выбор материала и термообработки
Быстроходный вал - сталь 40ХН, улучшение и закалка ТВЧ
Тихоходный вал - сталь 45, нормализация.
4.2 Выбор конструкции вала, определение геометрических параметров.
1. Быстроходный вал с коническим концом:
d - диаметр вала
t кон = 2,5
r = 3,5
r - координата фаски подшипника
dБП - диаметр буртика
Определим длину посадочного конца:
lмб = 1,5• d =1,5 • 55 = 82,5 мм
Принимаем lмб = 85 мм.
Определим длину цилиндрического участка:
lц =0,15 • d = 0,15 • 55 = 8,25 мм
Принимаем lц =10 мм
Определим длину промежуточного участка:
lкб =1,4 • dп = 1,4 • 60 = 85 мм
Принимаем по таблице М36х3
Определим lр:
lр = 1,2 • dр = 1,2 • 36 = 43,2 мм
Принимаем lр = 45 мм
2. Тихоходный вал с коническим концом:
d - диаметр вала
t кон = 2,9
r = 4
Определим диаметр посадочной поверхности для колеса:
d к ? 110 мм
d к =120 мм
d к ? d БП
Определим длину посадочного конца:
lМТ = 1,5 • d = 1,5 • 90 = 135 мм
Принимаем lМТ = 130 мм
Определим длину промежуточного участка:
lКТ =1,2 • dП = 1,2 • 95 = 114 мм
Принимаем lКТ =110 мм
Определим длину цилиндрического участка:
lц =0,15 • d = ,015 • 90 = 13,5 мм
Принимаем lц = 14 мм
Принимаем по таблице М64х4
Определим lр:
lр = 1,1 • dр = 1,1 • 64 = 70,4 мм
Принимаем lр = 70 мм
4.3 Выбор типа подшипников
Тихоходный вал - шариковые радиальные
Быстроходный вал - однорядные подшипники
5. Расчет долговечности подшипников
5.1 Выбор схемы установки подшипников, способ их закрепления на валу и в корпусе
Схема установки:
а) тихоходный вал - «враспф»
б) быстроходный вал - с одной плавающей опорой
Способ закрепления подшипников на валу и в корпусе зависит от величины и направления действующих нагрузок, частоты вращения, условий монтажа и демонтажа и т.д.
5.2 Составление расчетных схем для тихоходного вала и определение реакций в опорах
Из предыдущих расчетов имеем:
, , , , l1 = 69 (мм)
Реакции опор:
1. в плоскости XDZ:
?М1 = 0; RX2 • 2 l1 - Ft • l1 = 0; RX2 = Ft /2 = 17833/2 = 8916,5 Н
?М2 = 0; - RX1 • 2 l1 - Ft • l1 = 0; RX1 = Ft /2 = 17833/2 = 8916,5 Н
d = 56 мм; b = 16 мм; h = 10 мм; S = 0,25ч0,4; t1 = 6 мм; t2 = 4,3 мм;
l = 80 мм.
усм max = 2 • 752,7 • 103/56 • 80(10-6) = 84 МПа
усм ? 70
Принимаем шпонку 16х10х80 ГОСТ 23360-78
10. Смазка редуктора и элементов передачи
10.1. Выбор масла для редуктора
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающее погружение колеса примерно на 10 мм.
Определим объем масляной ванны:
V = 0.25 • P; дм3
V = 0.25 • 15 = 3,75 дм3
Т.к. ун = МПа и V = м/с, то рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно = 50 • 10-6 м2/с
Т.к. кинематическая вязкость = 50 • 10-6 м2/с, то принимаем масло индустриальное И-50А по ГОСТу 20799-75.
10.2. Выбор смазки для подшипников
Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 по ГОСТу 1957-73, периодически пополняем его шприцем через пресс-масленки.
11. Уточненный расчет тихоходного вала
11.1 Построение эпюр крутящего и изгибающего моментов
Тогда коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении
S = S ф = 4,9
S1 > [S] 3,7 > 1
S2 > [S] 4,9 > 2
Т.о. сопротивление усталости вала обеспечено.
Заключение
В результате работы над проектом был разработан привод ленточного транспортера для перемещения песка и щебня в карьере полностью отвечающий требованиям технического задания.
Список литературы.
1. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов «Конструирование узлов и деталей машин» 2003 г.