90269

Расчет конвейера (транспортера)

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Краткие сведения о конвейерах. Конвейеры (транспортеры) перемещают сыпучие и кусковые материалы или однородные штучные грузы непрерывным потоком на небольшие расстояния. Их широко используют для механизации погрузочно-разгрузочных операций, для транспортировки изделий в технологических поточных линиях и т.д.

Русский

2015-06-01

642.5 KB

4 чел.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1

Кинематическая схема привода

2

Кинематический расчет привода

3

Расчет цепной передачи

4

Расчет приводного вала

5

Обоснование выбора стандартных узлов и деталей

5.1

Выбор редуктора

5.2

Расчет шпоночных соединений

5.3

Подбор муфты

5.4

Выбор подшипников приводного вала

6

Рекомендации по выбору смазки деталей и узлов привода

7

Краткое описание порядка сборки, работы и обслуживания привода

8

Требования техники безопасности к проектируемому приводу

Список использованных источников

Спецификация к сборочному чертежу

Введение

Краткие сведения о конвейерах. Конвейеры (транспортеры) перемещают сыпучие и кусковые материалы или однородные штучные грузы непрерывным потоком на небольшие расстояния. Их широко используют для механизации погрузочно-разгрузочных операций, для транспортировки изделий в технологических поточных линиях и т.д.

Независимо от типа тяглового органа конвейеры состоят из следующих основных частей (рисунок 0.1):

1 – приводная станция,

2 – тягловый орган с элементами для размещения груза,

3 – рама или ферма конвейера,

4 – поддерживающее устройство,

5 – натяжная станция.


1. Кинематическая схема.

            Рисунок 1-Кинематическая схема привода.

Электродвигатель:

– мощность – 7,5 кВт

– синхронная частота вращения – 1450об/мин

Редуктор:

– передаточное отношение – uред=10

Цепная передача:

передаточное отношение =18,1

I вал

II вал

III вал

IIII вал

Мощность, кВт

6,8

6,2

4,65

4,2

Угловая скорость, рад/с

151,8

75,9

7,6

3,8

Крутящий момент, Н·м

45

81,7

611,8

1105


2.Кинематический расчет привода.

2.1.Требуемая мощность электродвигателя для привода, кВт:

                          

где - общий к.п.д. привода от двигателя до рабочего органа (барабана, тяговых звездочек и т.д), равный произведению частных к.п.д. отдельных элементов, составляющих привод:

      =,

где:  к.п.д муфты;

к.п.д подшипников качения;

к.п.д червячного редуктора;

 к.п.д цепной передачи;

Для приближенной оценки к.п.д. отдельных составляющих элементов можно воспользоваться таблицей 2.1 с.5  /1/

Np- мощность на рабочем органе привода, кВт.

2.2.Определяем общее оценочное передаточное число привода 

                                                  

                                                                      

        где  - оценочные передаточные отношения передач привода и     червячного редуктора.

        Назначаем передаточные отношения передач и червячного редуктора:

  u=(8-80)- максимальный и минимальный предел передаточного числа       червячного редуктора,

   u=(2-5)- максимальный и минимальный предел передаточного числа   цепной передачи.

         2.3. Частота вращения вала электродвигателя

                                         

                                       

 

 

           2.4. Выбор электродвигателя.

       По рассчитанным значениям мощности и максимальным и минимальным    значениям частоты вращения вала электродвигателя выбираем электродвигатель:

            Тип 4А132SY3.

2.5. Определяем частоту вращения n,об/мин, угловую скорость

рад/с, мощность N, Вт, крутящий момент Т, Нм на валах                 привода:

  1.  вал электродвигателя:

;

;

;

;

;

          

           2) быстроходный вал редуктора:

;

;

;

;

;

           .

            


3) тихоходный вал редуктора:

;

;

;

;

;

;

;

.

4) ведущий вал цепной передачи:

;

;

;

;

;

;

;

           .


         

 3. Расчет цепной передачи.

   рисунок 2 – Схема цепной передачи

3.1 Число зубьев ведущей звездочки:

 Принимаем

3.2 Число зубьев ведомой звездочки:

Принимаем  условие соблюдается

3.3 Коэффициент эксплуатации:

         условие соблюдается,

где:   - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, при нагрузке с  умеренными толчками =1,2;

- коэффициент, учитывающий межосевое расстояние, при рекомендуемом  =1;

- коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек к горизонтали, при наклоне до 60о =1;

- коэффициент, зависящий от способа регулирования натяжения цепи, для нерегулируемой передачи  =1,25;

- коэффициент, учитывающий характер смазки, при периодической смазке =0,8;

- коэффициент, зависящий от продолжительности работы в сутки, при односменной работе  =1,25;

3.4 Среднее допускаемое давление в шарнирах: (по табл. 3.1с.9 /2/)

При частоте вращения ведущей звездочки  

                              

       МПа    [таблица 4.5, с.47, 6]

3.5 Ориентировочное значение шага цепи

              при числе рядов m=1

                                

где mр – коэффициент, учитывающий число рядов цепи, при m=1 , mp=1;

              3.6 Определение оптимального шага цепи.

Для определения оптимального шага цепи зададимся тремя смежными        шагами однорядной приводной роликовой цепи нормальной серии типа ПР по ГОСТ 13568 – 75 и расчеты сведем в таблицу1

          

Таблица 1 -Расчет цепной передачи

Определяемая величина

Расчетная формула

Шаг цепи t, мм

25,4

31,75

Частота вращения меньшей звездочки,

 об/мин

725,1

725,1

Допустимая частота вращения ,об/мин

По табл. 3.4 с.11 /2/

1300

1100

Условие  соблюдается

Характеристика цепи:

Разрушающая нагрузка , Н

49050

68670

Ширина внутреннего звена, мм

По табл 3.2 с.9  /2/

15,88

19,05

Диаметр оси , мм

7,95

9,55

Масса 1м цепи , кг

2,6

3,8

Площадь опорной поверхности шарнира, мм2

183,06

263,79

Диаметр делительной окружности звездочки, мм

220,9

276,1

403,2

503,1

Радиус делительной окружности

звездочки , м

0,11

0,14

Средняя скорость цепи , м/с

     0,8

1,6

Допустимое

значение , м/с

По п.2.7 с.7 /2/

20

20

Условие  соблюдается


Ориентировочное значение межосевого расстояния , мм

1016

1270

Длина цепи в шагах или число звеньев цепи

119

119

Уточненное межосевое

расстояние , мм

1018,1

1272,6

Межосевое

расстояние с учетом провисания

цепи , мм

1014

1268

Число ударов цепи  

10,1

20,3

Допускаемое

значение ,

По табл. 3.5 с.11 /2/

30

25

Условие  соблюдается

Окружное усилие

409,1

535,7

Уточняем коэффициент эксплуатации

1,5

1,5

оставляем прежним

Расчетное давление в шарнирах цепи

3,35

3,04

Допускаемое

значение

По табл. 3.1 с.9 /2/

29,4

28,1

Условие  для цепи с t=25,4 мм не соблюдается


Натяжение от центробежных сил

-

2,43

Натяжение от провисания цепи

При  по п.2.16 с.8 /2/

-

289,1

Коэффициент безопасности

-

87,76

Допускаемое

значение

По табл. 3.6 с.11 /2/

-

8,5

Условие  соблюдается

Натяжение ветвей: ведущей:

-

827,23

ведомой:

- п. 2.18 с.8 /2/

-

2,43

Нагрузка на валы

, где     - по табл. 3.7 с.11 /2/

-

1140,7

 Для заданных условий работы пригодна цепа с шагом t=31,75 мм .Принимаем к выбору цепь ПР-31,75-8900 ГОСТ 13568-75 к использованию.


4 Расчет приводного вала

4.1 Проектный расчет вала.

 

Проектный расчет приводного вала  ведем  по формуле:

d= ,

где  Т – крутящий момент на валу, Нмм;

[] – пониженное допускаемое напряжение на кручение:

– для быстроходного вала: [] = 25..40 Н/мм2 

Определяем диаметр выходного конца вала d, мм:

d=

Принимаем диаметр вала равным  65 мм;

(ГОСТ 6636-69). Диаметр остальных участков вала определяются из соотношений:

Диаметр вала под уплотнитель, мм;  d2 = d +(3..4) =69 мм;

Диаметр вала под подшипником, мм; dп = d2 +(0,5..1)  =70 мм;

Диаметр вала под звездочкой, мм;  d3 = dп +(3..5) =75 мм;

       4.2Проверочный расчет вала.

Длины  участков a,b,c, мм

; ; ;

; ;

Строим схему нагружения вала в вертикальной плоскости и определяем опорные реакции:

Проверка:


Строим эпюру изгибающих моментов

Строим схему нагружения вала в горизонтальной плоскости и определяем опорные реакции:

Строим эпюру изгибающих моментов

Строится эпюра крутящих моментов

Строим эпюру суммарных сил

Принимаем материал вала сталь Ст. 40XH.

Из табл. 5.1 /6/ для Ст.40ХН: σ-1= 460 Н/мм2; τ-1=275 Н/мм2;

; ; ;; ; ;

Нормальные напряжения, Н/мм2:

σa= σu = = = 219,7 Н/мм2

где  Wx =  –  =  = 17749,7 мм3

для вала с диаметром d=75 мм; b h=20 14; t=7,5 мм;

Касательные напряжения, Н/мм3:

           τa = τm = = = 7,5 Н/мм3

где =38944,7 мм3


Коэффициент безопасности по изгибу
:

                 Sσ=

Коэффициент безопасности по кручению:

               

Общий коэффициент безопасности:

                                 =1,52 > 1,5

Таким образом, прочность обеспечена.

      

       

 

         5.Обоснование выбора стандартных узлов и деталей

         5.1 Выбор редуктора

Для выбора редуктора необходимо знать: крутящий момент на тихоходном  валу Т

= 611,8 Н∙м, передаточное отношение редуктора uчр=10.

Выбираем редуктор: РЧУ-160-10-4-2-1 ГОСТ 13563-68

Выбрали редуктор с частотой вращения n =750 об/мин, крутящий момент на        тихоходном валу T=15009,81=14715,мощность на быстроходном валу N=17,8 передаточное отношение редуктора uчр =10.

5.2Расчет шпоночного соединения

Рассчитаем шпонку для приводного вала, т.е. вала в месте посадки ведомой звездочки:

                               

        

Принимаем стандартное значение диаметра приводного вала  d=63мм [с.6,6].

b=18 мм, h=11 мм, t=7 мм,

Нм

Проверяем условие прочности на срез:

                                                        

                  

Полную длину шпонки определяем по значению lp :

l= lp +b ;

 l= 39,7+18=57,7 мм

Таким образом, из стандартного ряда длин шпонок, выбираем шпонку длиной 63 мм.

           5.3 Расчет подшипников на приводном валу редуктора.  

В настоящее время наиболее распространены подшипники качения, поэтому выбираем радиальные однорядные шарикоподшипники, как наиболее простые в эксплуатации и дешевые.

Радиальные однорядные шарикоподшипники предназначены для восприятия преимущественно радиальных нагрузок, но могут воспринимать и относительно небольшие осевые нагрузки. Допускаются перекосы осей колец до , а при больших перекосах ресурс резко снижается и возможны аварийные разрушения из-за перегрева и разрыва сепаратора. Радиальные однорядные шарикоподшипники могут фиксировать осевое положение вала, однако из-за малой осевой жесткости точность фиксации относительно невелика. Сравнительно невелика жесткость в радиальном направлении.

При расчете вала мы определили ориентировочный диаметр вала под подшипником  и значения радиальных нагрузок на опорах 1 и 2.

По этим данным намечаем к установке радиальный шарикоподшипник 411 ГОСТ 8338-75.

Его параметры:  

Суммарная реакция на опорах:

Эквивалентная нагрузка на наиболее нагруженный подшипник:

 

             где   -  коэффициент, зависящий от того, какое кольцо подшипника     вращается,

- коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки при работе с толчками, , (с.25)/4/

- температурный коэффициент, при работе подшипника в условиях  

- максимальная радиальная нагрузка

Расчетная грузоподъемность подшипника:

  

             где   - для шариковых подшипников,

- угловая скорость вращения вала,

- долговечность подшипника,

Условие  выполняется, следовательно принимаем к установке на приводной вал радиальный однорядный шарикоподшипник ГОСТ 8338-57 тип 411, имеющий размеры  и допускающий динамическую грузоподъемность

  5.4. Выбор  муфты

           Подбираем втулочно-пальцевую муфту.

Муфты подбирают с соблюдением условия:

Тр [T],

           где Тр – расчетный крутящий момент;

[Т] – допускаемый крутящий момент, принимаемый из справочных таблиц

к  выбираемой муфте [4] .

Tp=T1K,

где T – крутящий момент на соединяемых валах, T1=45Нм

K – коэффициент режима работы муфты, К=1,5 [с.30, 6].

Tp==67,5  Нм

Диаметры валов электродвигателя и червячного редуктора равны =32 мм  цилиндрический вал 1 и =40 мм конический вал 3.

По заданным параметрам подходит муфта  МУВП-250-32-1-40-1 по      ГОСТ 21424-75  [таблица 5, с.416,  4].

            6. Рекомендации по выбору смазки деталей и узлов привода.

В проектируемой конструкции привода смазке подвергают цилиндрический редуктор, цепную передачу и подшипники приводного вала.

Смазку элементов редуктора осуществляют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода продуктов изнашивания и тепла от трущихся поверхностей. Смазка обеспечивает уменьшение динамических нагрузок и как следствие снижение шума и вибраций при работе механизма.

Для закрытого цилиндрического редуктора применяют смазку погружением в масляную ванну.         В соответствии с рекомендациями с.133 /3/ применяем масло индустриальное И-40А ГОСТ 20799-75. Объем масла, заливаемого в картер редуктора согласно рекомендациям завода изготовителя для РЧУ-160 составляет 2л.

Для смазки цепной передачи применяют солидол ГОСТ 4366-76. Подшипники приводного вала смазывают индивидуально густой (пластичной) смазкой. Свободное пространство внутри подшипникового узла заполняют густой смазкой. Через каждые три месяца производят добавку свежей смазки, а через год - разборку, промывку узла и сборку со свежей смазкой.


   7. Краткое описание порядка сборки, работы и обслуживания привода.

Порядок сборки привода описывается по сборочным чертежам. Вначале посредством шпонок на вал электродвигателя и быстроходный вал редуктора устанавливают полумуфты, затем на раму устанавливают электродвигатель и  редуктор.

После установки электродвигателя и редуктора на выходной вал редуктора и приводной вал посредством шпонок устанавливаем звездочки, затем надевается приводная роликовая цепь .

После установки всех элементов привода осуществляется монтаж защитных кожухов, выполняется контроль уровня масла в редукторе и смазка открытой цепной передачи консистентной смазкой.


       
8. Требования техники безопасности к проектируемому приводу.

Конструкция привода должна обеспечивать безопасную эксплуатацию. Элементы механической и электрической части привода выполняются в требуемом климатическом исполнении. В обязательном порядке устраивается защитное заземление. Электродвигатель, пускорегулирующую аппаратуру и приводную станции защищают от попадания капельной влаги посредством установки кожухов. Для того чтобы не нарушать тепловой режим электродвигателя, в месте его установки кожух перфорируют.

Механические передачи привода, а также вращающиеся части конвейера в обязательном порядке оснащаются ограждениями и защитными устройствами. 

В процессе работы привода категорически запрещается техническое обслуживание (устранение неполадок, доливка или смена масла в редукторе и т.п.).

Устанавливается привод на прочное, тщательно выровненное основание. Если прочность покрытия недостаточна, то в месте расположения приводной станции и опорных конструкций устраивается отдельный фундамент. В обязательном порядке приводная станция и опорные конструкции закрепляют анкерными болтами во избежание смещения от заданного проектного положения в процессе эксплуатации.


       СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Методическое указание к курсовому проекту по курсу “Прикладная механика”- часть 1: Могилев 1990.

2 Харкевич В.Г. Расчет цепных передач: Методические указания к выполнению расчетов в курсовом проектировании, расчетно-графических и контрольных работ по дисциплинах “ Детали машин ” и “Прикладная механика” для студентов механических и технологических специальностей / Харкевич В.Г., - Могилев, 2001.

3 Редукторы. Справочное пособие. Изд. 2-е, доп. и переработ. Краузе Г. Н., Кутилин Н.Д., Сыцко С.А.  - Л.: Машиностроение, 1972. - 144 с.

4Детали машин. Проектирование: учебн. пособие\ Л.В. Курмаз, А.Т. Скобейда. – 2-е изд., испр. и доп. – Мн.: УП «Технопринт», 2002 – 290 с.

5 Анфимов М.И. Редукторы. Конструкции и расчет. Альбом. Изд. 3-е, переработ. и доп. М., «Машиностроение», 1971 – 284 с.

6.Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин.2-е изд. перераб. и дополненное – М. Машиностроение, 1987.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26607. ТЕХНОЛОГИЯ УБОЯ СВИНЕЙ И ПЕРВИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТУШ. УБОЙ. ОГЛУШЕНИЕ 22.1 KB
  При сборе крови только для технических целей обычным боенским ножом производят глубокий разрез тканей в месте соединения шеи с грудной частью туши и направляя лезвие ножа вверх перерезают кровеносные сосуды у правого предсердия. Зачистка этих участков приводит к потерям массы туши и снижению ее товарного вида. Как указано выше свиные туши обрабатывают со съемкой шкур со съемкой крупонов и со шпаркой туш без съемки шкур. На конвейере вручную кольцеобразно подрезают гузенки снимают шкуру с бедер голяшек и паховой части от туш самцов...
26608. ТРАНСПОРТИРОВКА СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ПРОДУКТОВ 8.39 KB
  ТРАНСПОРТИРОВКА СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ПРОДУКТОВ. Главными задачами транспортировки являются быстрая доставка продуктов к местам назначения и сохранение их первоначальных качеств. Температурный режим при перевозке скоропортящихся продуктов В рефрижераторных поездах и секциях устанавливается в зависимости от температуры груза в момент погрузки. Совместная перевозка в одном вагоне разных видов скоропортящихся продуктов допускается при условии одинакового способа их обслуживания и на срок не превышающий установленного для наименее стойкого груза.
26609. ТРАНСПОРТИРОВКА СКОТА АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ, ПО ЖЕЛЕЗНЫМ ДОРОГАМ И ВОДНЫМ ПУТЯМ. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ 9.12 KB
  В 23 раза по сравнению с железнодорожным транспортом автомобильные перевозки ускоряют доставку животных на убой. В них не должно быть торчащих предметов дыр в полу и других неисправностей которые могли бы травмировать животных. Для предохранения животных от перегрева и охлаждения кузова покрывают брезентом. Крупных животных размещают в кузове на привязи головами вперед или к боковой стенке овец свиней и молодняк крупного рогатого скота перевозят без привязи.
26610. ТРЕБОВАНИЯ ГОСТ-52054-2003 К КАЧЕСТВУ ЗАГАТАВЛИВАЕМОГО МОЛОКА 8.95 KB
  По действующему ГОСТ 520542003 молоко натуральное коровьесырсч. Молоко высшего и первого сорта имеет кислотность 1ё18Т второго сорта 1б2099Т несортовое менее 1599 или более 2100. Молоко контролируемое в местах его продажи не должно иметь кислотность выше 20Т. В соответствии с требованиями ГОСТ молоко коров должно быть натуральным белого или слабокремового цвета без осадка и хлопьев.
26611. ФЕРМЕНТЫ МОЛОКА 8.76 KB
  ФЕРМЕНТЫ МОЛОКА. Из молока здоровых животных выделено более 20 истинных ферментов. Кроме истинных в молоке присутствуют ферменты вырабатываемые микрофлорой молока. Протеолитические и липолитические ферменты вызывают изменения приводящие к снижению пищевой ценности и возникновению пороков молока и молочных продуктов.
26612. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЯСА, ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО МЯСА 17.87 KB
  ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ. Наиболее типичный состав мышечной ткани у убойных животных характеризуется следующими данными в : влага вода7377; белки 1821; липиды 1030; экстрактивные азотистые вещества 1720; экстрактивные безазотистые вещества 0912; минеральные вещества 0812. ВОДА в мышечной ткани находится в гидратно связанном и свободном состояниях. Остальная большая часть воды находится в свободном состоянии и удерживается в ткани благодаря осмотическому давлению и адсорбции клеточными элементами.
26613. ЦИСТИОЦИРКОЗ КРС И СВИНЕЙ.САНИТАРНАЯ ОЦЕНКА МЯСА 7.71 KB
  При ветеринарносанитарной экспертизе туш и органов внимание уделяется обнаружению цистицерков бовисных крупного рогатого скота и целлюлярных свиней. Диагностика заболевания основана на обнаружении цистицерков в тушках и органах только при послеубойном исследовании. У крупного рогатого скота цистицерков часто обнаруживают в сердечной мышце реже их находят в массеторах мышце языка поясничных локтевых шейных и брюшных мышцах. Цистицерков можно обнаружить в мышцах затылка пищевода и диафрагмы.
26614. ПИЩЕВЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ САЛЬМОНЕЛЛАМИ И СТАФИЛОКОККАМИ. ПАТОГЕННОСТЬ БАКТЕРИЙ РОДА САЛЬМОНЕЛЛА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ 33.29 KB
  ПАТОГЕННОСТЬ БАКТЕРИЙ РОДА САЛЬМОНЕЛЛА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ. Патогенное действие сальмонелл на животных проявляется при нарушении сложных механизмов между микро и макроорганизмами. В литературе к настоящему времени накопил ось достаточное количество данных свидетельствующих о несостоятельности разграничения сальмонелл на патогенных только для человека животных или птиц. У животных и птиц в естественных условиях сальмонеллы являются возбудителями инфекционных болезней именуемых сальмонеллезами.
26615. ПИЩЕВЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ. ТОКСИКОИНФЕКЦИЯ ПАРАТИФОЗНОГО ХАРАКТЕРА 25.71 KB
  Токсикоинфекции и токсикозы представляют собой обширную группу преимущественно острых пищевых заболеваний людей. Однако возможное вредное влияние пищевых продуктов на организм человека может быть обусловлено различными причинами. а также возникающие в определенных районах или в определенный период времени года заболевания после употребления в пищу мяса перепелок озерной рыбы и других пищевых продуктов.