Привод барабанной мельницы

Министерство образования РФ

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: Переработки природных соединений

Кафедра: Прикладной механики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИВОД БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Пояснительная записка

(ПМ. КР. 00. 00. 00. 23. 7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель:

  __________А.П.Сарапкин

__________________________

Разработал:

Студент группы 51-6

__________В.А.Рыбак

____________________

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

Курсовая работа по проектированию привода барабанной мельницы включает в себя: пояснительную записку, сборочный чертеж и рабочие чертежи четырех деталей. Расчет, подтверждающий работоспособность привода, занял 37 страниц формата А4 с использованием       формул,    таблиц и     рисунков. Сборочный чертеж выполнен на формате А1.

       Выполнены рабочие чертежи тихоходного вала, вала-шестерни, зубчатого колеса и крышки подшипника.

Для выполнения расчетов использовалось      библиографических источников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.

Проектирование - это разработка общей конструкции изделия.

          Конструирование  – это дальнейшая разработка  всех вопросов, решение 

которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию.

          Правила  проектирования и оформления конструкторской документации стандартизированы. ГОСТ устанавливает следующие стадии разработки конструкторской документации на изделия всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ: техническое задание, эскизный проект, технический проект, рабочая документация.

          Техническое  задание на курсовую работу  содержит общие сведения о  назначении и разработке создаваемой  конструкции, предъявляемые к ней  эксплуатационные требования, режим  работы, ее основные характеристики.

          Эскизный проект разрабатывается обычно в одном или нескольких вариантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом, в результате которого выбирается оптимальный вариант для последующей разработки.

          Технический  проект охватывает подробную  конструктивную разработку всех элементов оптимального эскизного варианта с внесением необходимых поправок и изменений, рекомендованных при утверждении эскизного проекта.

          Рабочая  документация – заключительная  стадия конструирования, включает  в себя создание конструкторской документации, необходимой для изготовления всех деталей. В современных машинах привод является наиболее ответственным механизмом, через который передается силовой поток с соответствующим преобразованием его параметров. В связи с этим надежность работы машин, увеличение срока ее службы, возможности уменьшения габаритов и массы определяются качеством привода. Проектирование же приводов различных машин является важной инженерной задачей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назначение и область применения разрабатываемого изделия

Устройство, приводящее в движение машину или механизм, называется приводом.

Привод состоит из источника энергии, передаточного механизма и аппаратуры управления. Под передачами понимают механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстоянии, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов и законов движения. Основными функциями передаточных механизмов являются: передача и преобразование движения, изменение и регулирование скорости, распределения потоков мощности между различными исполнительными органами данной машины, пуск, остановка и реверсирование движения.

Эти функции должны выполняться безотказно с заданными степенью точности и производительностью в течение определенного промежутка времени. При этом механизм должен иметь минимальные габариты, быть экономичным и безопасным в эксплуатации. Данный привод барабанной мельницы состоит из электродвигателя, ременной передачи

 

Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью. Она состоит из двух или нескольких шкивов, охватываемых ремнями, надетыми на шкивы с предварительным натяжением. Натяжение ремня – основное условие работы ременной передачи.

В клиноременной передаче полезная нагрузка передается за счет сил трения между боковыми поверхностями ремня трапецеидального сечения и канавок шкива. Из-за заклинивающего действия клиноременная передача обладает большой тяговой способностью.

Редуктором называют механизмы, состоящих из передач зацеплением с постоянным передаточным отношением, заключенных в отдельный корпус и предназначенных для понижения угловой скорости выходного вала. В зависимости от числа пар звеньев в зацеплении (число ступеней), редукторы общего назначения бывают одно-, двух-, и трехступенчатыми.

По расположению осей валов в пространстве различают редукторы с параллельными, соосными, пересекающимися и перекрещивающимися осями входного и выходного валов.

Устройство, предназначено для соединения валов и передачи вращательного момента без изменения его направления, называют муфтами.

Наряду с кинематической и силовой связью отдельных частей машины, муфты выполняют ряд других функций: обеспечение работы соединяемых валов при смещениях, обусловленных неточностями монтажа или деформациями деталей; улучшение динамических характеристик привода, т.е. смягчение при работе толчков и ударов; регулирование передаваемого момента в зависимости от угловой скорости.

 

 

 

Техническая характеристика

Двигатель:

асинхронный, трехфазного тока тип

исполнение закрытое обдуваемое, мощность -      кВт, частота вращения вала -      мин-1, диаметр выходного конца вала -     мм.

Открытая передача:

Клиноременная, сечение ремня Б, ширина ремня b=    мм, толщина ремня h=   мм, длина ремня L=     мм, передаточное отношение ременной передачи I=    .

Редуктор:

Одноступенчатый цилиндрический горизонтальный, прямозубый, межосевое расстояние     мм, передаточное число u=  ,подшипники – радиальные однорядные.

Муфты:

Упругая втулочно – пальцевая (    ) ГОСТ            , диаметр отверстия под вал -    мм, наружный диаметр     мм, длина муфты     мм, количество пальцев    , номинальный крутящийся момент -    Нм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Описание и обоснование выбранной конструкции

Согласно заданию, полученному для расчета, привод включает в себя клиноременную передачу и цилиндрический прямозубый редуктор, и для передачи вращающегося момента с выходного конца вала на вал барабанной мельницы в привод включаем муфту упругую втулочно – пальцевую (МУВП).

Клиноременная передача, согласно условию, применяется в заданной кинематической схеме для понижения угловой скорости приводного вала и занимает место между электродвигателем и редуктором. При расчете необходимо выбрать тип ремня и определить: размеры шкивов, длину и количество ремней, межосевое расстояние.

Редуктор предназначен для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Зубчатые колеса – прямозубые, редуктор – горизонтальный. Валы редуктора монтируются на подшипниках качения.

Муфту в заданном расчете выбирают стандартную – МУВП, в зависимости от диаметра выходного конца вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Кинематический расчет привода
1. Схема привода:

 

 

 

 

 

 

 

1 – электродвигатель

2 – ременная передача

3. – одноступенчатый цилиндрический редуктор

 

 

1.2 Задача расчета:

- подобрать электродвигатель по номинальной мощности и частоте вращения ведущего вала;

- определить общее передаточное число привода и его ступеней;

- определить мощность – Р, частоту  вращения – n, угловую скорость – ω и вращающий момент – Т на каждом валу привода.

 

 

 

3. Данные для расчета

1. Мощность на рабочем валу Рвых =4,4 кВт;
2. Частота вращения рабочего вала nвых = 110 мин-1.

 

 

 

4. Условия расчета

Для устойчивости работы привода необходимо соблюдение условия: номинальная ( расчетная) мощность электродвигателя должна быть меньше или равна мощности стандартного электродвигателя.

Рном ≤ Рдв.

Допускаются отклонения

Рном ≥ Рдв на 5 %;

Рном ≤ Рдв до 10 %.

 

 

5. Расчет привода

Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От его мощности и частоты вращения зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.

1.5.1 Определяем общий коэффициент полезного действия привода, согласно [1], по формуле

ƞобщ = ƞрп ∙ ƞзп ∙ ƞ2п ,           ( 1.1)

где ƞрп = 0,96 – КПД ременной передачи;

  ƞзп = 00,98 – КПД зубчатой передачи;

  ƞп = 0,99 – КПД пары подшипников качения.

ƞ = 0,96 ∙ 0,98 ∙ 0,99 = 0,92.

     1.5.2 Определяем номинальную ( требуемую ) мощность двигателя Рном:

           Рном =                          ( 1.2)

По значению номинальной мощности по таблице выбираем электродвигатель большей мощности

Рдв =     кВт > Рном = 5,5 кВт.

Для расчета выбираем 4 варианта типов двигателей серии 4АМ с номинальной мощностью Рном = 5,5 кВт. ( таблица 1.1).

 

Таблица 1.1 – Двигатели асинхронные трехфазные серии 4АМ общепромышленного назначения, закрытые обдуваемые

Вариант	Тип двигателя	Номинальная мощность Рном, кВт	Частота вращения, мин-1
			синхронная	номинальная
1	4АМ132М8УЗ	5,5	750	720
2	4АМ1326УЗ	5,5	1000	965
3	4АМ112М44З	5,5	1500	1445
4	4АМ1002УЗ	5,5	3000	2880

Выбор оптимального типа двигателя зависит от кинематических характеристик рабочей машины и производится после определения передаточного числа привода и его ступеней. При этом надо учесть, что двигатели с большей частотой вращения ( синхронной 3000 мин-1 ) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами ( синхронной 750 мин-1 ) весьма металлоемки, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности.

1.5.3 Определение передаточного  числа привода и его ступеней

Передаточное число привода ( uобщ ) определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя ( nном ) к частоте вращения приводного вала рабочей машины ( прм ) и равно произведению передаточных чисел редуктора ( Uред ) и ременной передачи ( Uрп ).

 

                       uобщ =    = uред uрп.                     ( 1.3)

Определяем общее  передаточное число привода для каждого типа двигателей, с номинальной мощностью Рном = 5,5 кВт:

 

 

Разбивка передаточного числа привода должна обеспечивать компактность каждой ступени передачи.

Чтобы габариты передачи не были чрезмерно большими, нужно придерживаться некоторых средних значений uзп , uрп , по возможности не доводя их до наибольших, допускаемых лишь в отдельных случаях.

С учетом  рекомендации для зубчатой передачи принимают uзп = 2…..6.

По нормальному ряду чисел значения передаточных чисел могут быть: 2; 2,5; 3; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3. ( ГОСТ 2185 – 66).

Принимаем для всех вариантов передаточное число редуктора одинаковое ир = 4.0, тогда

ирп =

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Общее передаточное число и разбивка его по ступеням для каждого из типов двигателей

Тип двигателя по таблице 1.1	1	2	3	4
пдв	720	965	1445	2880
прм	110	110	110	110
и i общ	6,545	8,7727	13,136	26,18
ир	4.0	4.0	4.0	4.0
ирп	1,636	2,1932	3,284	6,545