Расчет и проектирование привода ленточного транспорта

 
 
 

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования 

«Магнитогорский государственный  технический

Университет им .Г.И.Носова»

(ГОУ  ВПО «МГТУ») 

Кафедра машиностроительных технологий и металлургического  оборудования

(филиал  МГТУ в г.Белорецк) 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА 

по дисциплине МЕХАНИКА 

на тему: Расчет и проектирование привода ленточного транспорта. 

       Исполнитель:____________________студент______курса, группа_____

       Руководитель:_________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Работа допущена к защите «____»__________________20___г._____________

                                                                                                           (подпись)

           Работа защищена «____»________20___г. с оценкой ____________  _______

                                                                                              (оценка)          (подпись) 
 
 
 
 
 
 

Магнитогорск, 2010 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Техническое задание

    Рассчитать  клиноременную передачу и одноступенчатый  горизонтальный цилиндрический косозубый  редуктор для привода к ленточному конвейеру по следующим данным:

    - тяговая сила на ленте Р=950 Н;

    - скорость ленты 

    - диаметр барабана D_бар=320 мм; 

    - срок службы привода пять лет, работа в три смены. 

 
 
 

     Рисунок 1- Кинематическая схема цепного конвейера:

     1- электродвигатель; 2-клиноременная передача; 3- одноступенчатый цилиндрический редуктор; 4- муфта; 5- приводной барабан; 6- лента конвейерная. 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Введение 

    Редуктором  называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный  в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя  к валу рабочей машины.

    Назначение  редуктора — понижение угловой  скорости и соответственно повышение  вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы  для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных  агрегатов, называют ускорителями или  мультипликаторами.

    Редуктор  состоит из корпуса (литого чугунного  или сварного стального), в котором  помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В  отдельных случаях в корпусе  редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора  может быть помещен шестеренный  масляный насос) или устройства для  охлаждения (например, змеевик с  охлаждающей водой в корпусе  червячного редуктора).

    Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные  или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.).

    Одноступенчатые цилиндрические редукторы.

    Из  редукторов рассматриваемого типа наиболее распространены горизонтальные. Как  горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпуса чаще выполняют  литыми чугунными, реже — сварными стальными. При серийном производстве целесообразно применять литые  корпуса. Валы монтируют на подшипниках  качения или скольжения. Последние  обычно применяют в тяжелых редукторах. Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов  обусловлен удобством общей компоновки привода (относительным расположением  двигателя и рабочего вала приводимой в движение машины и т. д.). 
 
 
 
 

 

1. Выбор электродвигателя и  кинематический расчёт

 

    Общий КПД привода:

            ([1], с.5)

    По  таблице 1.1 [1] примем: КПД пары цилиндрических зубчатых колес ; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, ; КПД клиноременной передачи  ; коэффициент, учитывающий потери в опорах приводного барабана,

    

    Мощность  на валу барабана:

           ,  ([1], с.7)

    где    – полезная сила на ленте конвейера, ;  

              - скорость ленты, (по заданию).

    

.

    

 
 

    Рисунок 2- Кинематическая схема привода:

    А-вал  электродвигателя;

    В- первый вал редуктора;

    С- второй вал редуктора и вал барабана.

    Требуемая мощность электродвигателя:

           _, ([1], с.7)

    где - мощность на валу барабана;

            - общий КПД привода. 
 
 
 

    

 

    Угловая скорость барабана:

    

                                                                    ,                                           ([1],с.7)                  

    где - скорость ленты, (по заданию);

          –диаметр барабана,

    

       Частота вращения барабана:

           , ([1], с.7)

    где - угловая скорость барабана, ;

    

. 

    По  табл. П.1 ([1],с.390) по требуемой мощности Р_тр =1,9 кВт, с учетом возможности привода состоящего из цилиндрического редуктора и ременной передачи определяем частные передаточные отношения для цилиндрического редуктора (i_р=3÷6 и для ременной передачи i_р=2÷4, i_общ.=6÷24), выбирается электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 1000 4А100 L6 УЗ, с параметрами Р_дв = 2,2 кВт и скольжением S = 5,1% (ГОСТ 19523 — 81).

      Номинальная частота вращения:

    n_дв = 1000 — 51 = 949

.

    Угловая скорость вращения двигателя:

           , ([1], с.7) 

    

. 
 
 
 

       Передаточное  отношение:

           , ([1], с.8)

    

.

    

    Что  можно  признать   приемлемым,   так   как   оно   находится между 6 и 24 (большее значение принимать не рекомендуют).

    Частные передаточные числа (они равны передаточным отношениям) можно принять для редуктора  ([1],с.36) и = 5,  для клиноременной передачи   .

    Угловая скорость и частота вращения ведущего вала редуктора:

                                           ,                                                   ([1],с.7)

    

     ,                                                     ([1],с.7)

    

. 

    Таблица 1 - Частоты вращения и угловые  скорости валов:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Расчет  клиноременной передачи

 

    Исходные  данные для расчета: передаваемая мощность Р_тр = 1,9 кВт; частота вращения ведущего (меньшего) шкива n_дв = 949 ; передаточное отношение            i_р = 1,77; скольжение ремня * = 0,015. По номограмме на рис. 7.3 ([1], с.134) в зависимости от частоты вращения меньшего шкива n₁ (в нашем случае                         n₁ = n_дв = 949 ) и передаваемой мощности Р = Р_тр = 1,9 кВт принимается сечение клинового ремня А.

    Вращающий момент:

                                                          ,                                                 ([1],с.120)

    

    Диаметр меньшего шкива:

    

     _,                                        ([1],с.120)

    

    Конструктивно принимается d₁ = 90мм.

    Диаметр большого шкива:

            , ([1],с.120)

    

    Принимается d₂ = 160 мм. 

    Уточняется  передаточное отношение:

            , ([1],с.121)

    

    При этом угловая скорость вала В будет:

           _, ([1],с.121)

    

. 
 
 

    Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету, что менее допускаемого на ± 3 %.

    Следовательно, окончательно принимаются диаметры шкивов d₁ = 90 мм и         d₂ = 160мм.

    Межосевое расстояние а_р следует принять в интервале:

           _, ([1],с.130)

    

           _, ([1],с.130)

    

      Где Т₀=8 мм. Принимается предварительно близкое значение а_р = 250 мм.

    Расчетная длина ремня по формуле: