Определение основных параметров пластинчатого конвейера задание. Курсовой проект - Расчет цепного пластинчатого конвейера - файл n7.doc. Определение ширины конвейера

Введение

Пластинчатые конвейеры предназначены для перемещения в горизонтальной плоскости или с небольшим наклоном (до 35 град) тяжелых (500 кг и более) штучных грузов, крупнокусковых, в т.ч. острокромчатых материалов, а также грузов, нагретых до высокой температуры. Пластинчатые конвейеры, стационарные или передвижные имеют те же основные узлы, что и ленточные.

Грузонесущий орган - металлический, реже деревянный, пластмассовый настил-полотно, состоящий из отдельных пластин, прикрепленных к 1 или 2 тяговым цепям (втулочно-роликовым). Настил может быть плоским, волнистым или коробчатого сечения, без бортов или с бортами. Тяговые цепи огибают приводные и натяжные звездочки, установленные на концах рамы. Различают пластинчатые конвейеры общего назначения (основной тип) и специальные Для увеличения производительности конвейеры с плоским настилом дополняют неподвижными бортами. Типовые пластинчатые конвейеры имеют производительностью до 2000 т/ч. Отдельный вид пластинчатых конвейеров, получивший наибольшее распространение в России в последние 15-20 лет, это конвейер с модульной лентой. Лента может быть как пластиковой, так и стальной. Широкий спектр выпускаемых лент определяет и большой диапазон их применения: от межоперационного транспорта и подачи продукта непосредственно до станка, до применения в пищевой промышленности, а также в сфере торговли.

1. Описание конструкции

Рисунок 1. Схема проектируемого конвейера:

Oсновные сборочные единицы пластинчатого конвейера: пластинчатое полотно, ходовые ролики, тяговый орган и натяжное устройство. Пластины полотна, имеющие в поперечном сечении прямоугольную или трапецеидальную форму, выполняют штампованными; толщина пластин для транспортирования угля 3-4 мм, для крупнокусковой скальной горной породы массы 6-8 мм. Xодовые ролики крепят к пластинам c помощью коротких консольных или сквозных осей. B качестве тягового органа, на котором закреплены пластины, применяют 1 или 2 пластинчатые или круглозвенные цепи. Изгибающийся конвейер имеет одну круглозвенную цепь. Приводная концевая станция включает электродвигатель, муфту, редуктор и приводной вал c ведущей звёздочкой.

Bозможна установка промежуточных приводов гусеничного типа, y которых на приводной цепи закреплены кулаки, взаимодействующие co звеньями тяговой цепи конвейера. Hатяжное устройство, обычно расположено в хвостовой части конвейера. Достоинства пластинчатого конвейера: возможность транспортирования абразивной горной массы по криволинейной трассе с малыми радиусами закруглений; меньшие сопротивления перемещению и расход энергии, чем в скребковых конвейерах; возможность установки промежуточных приводов, что позволяет увеличить длину конвейера в одном составе.

Недостатки: высокая металлоёмкость, сложная конструкция пластинчатого полотна и трудность его очистки от остатков влажной и липкой горной массы, деформация пластин в процессе эксплуатации, что вызывает просыпание мелких фракций.

2. Расчет пластинчатого конвейера

2.1 Определение ширины конвейера

Для расчета принимаем конвейер с волнистым полотном с бортами.

Ширину конвейера определяем по формуле:

где Q = 850 т/час - производительность конвейера;

1,5 м/с - скорость движения полотна;

2,7 т/м 3 - плотность транспортируемого груза;

K в =0,95 - коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера;

45 о - угол естественного откоса груза в покое;

h = 0.16 м - высота бортов полотна, выбираем из номинального ряда;

0.7 - коэффициент использования высоты бортов

Коэффициент K в определяем по формуле:

10 о - угол наклона конвейера.

Подставляем полученные значения в формулу (1.1)

Для транспортируемого материала, содержащего крупные куски до 10%

общего груза должно выполняться условие:

a max = 80 мм - наибольший размер крупных кусков.

Условие выполняется.

Окончательно выбираем ширину полотна из номинального ряда B = 400 мм

2.2 Определение нагрузок на транспортную цепь

Предварительно принимаем в качестве тягового органа конвейера

пластинчатую цепь типа ПВК (ГОСТ 588-81).

Погонную нагрузку от транспортируемого груза определяем по формуле:

Погонную нагрузку от собственного веса движущихся частей (полотна с цепями) определяем по формуле:

A = 50 - коэффициент, принимаемый в зависимости от ширины полотна вида груза

Минимальное натяжение цепей для данного конвейера может быть в точках 1 или 3 (рис. 1). Минимальное натяжение будет в точке 3 если будет соблюдаться условие:

0.08 - коэффициент сопротивления движению ходовой части на

прямолинейных участках

Условие не выполняется, следовательно минимальное натяжение будет в точке 1.

Принимаем минимальное натяжение цепей S min = S 1 = 1500 Н. Методом обхода по контуру по ходу полотна определяем натяжения в точках 1..6 (рис. 1) по методике, аналогичной .

k = 1.06 - коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании звездочки

Рисунок 2. Диаграмма натяжения тягового органа

3. Расчет элементов конвейера

3.1 Расчет и подбор электродвигателя

Тяговое усилие привода определяю по формуле:

где k = 1.06 - коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании

звездочки

Установочную мощность электродвигателя определяю по формуле:

где = 0.95 - КПД привода

k з = 1.1 - коэффициент запаса мощности

Принимаем электродвигатель с повышенным пусковым моментом серии 4А

тип двигателя - 4АР200L6УЗ;

мощность N = 30 кВт;

частота вращения n дв = 975 об/мин;

маховый момент GD 2 = 1.81 кг м 2 ;

масса m = 280 кг.

присоединительный диаметр вала d = 55 мм.

3.2 Расчет и выбор редуктора

Делительный диаметр приводных звездочек определяем по формуле:

где t - шаг приводной цепи;

z - число зубьев звездочки;

Предварительно принимаем t = 0.2 м и z = 6.

Частоту вращения звездочек определяем по формуле:

об/мин. (3.4)

Передаточное число редуктора определяем по формуле:

Крутящий момент на выходном валу редуктора определяем по формуле:

Исходя из выше определенных величин принимаем двухступенчатый цилиндрический редуктор

тип редуктора - 1Ц2У-250;

передаточное число u = 25;

номинальный крутящий момент на выходном валу при тяжелом режиме M кр = 6300 Нм;

масса m = 320 кг.

Входной и выходной валы имеют конические присоединительные концы под муфты (рис. 3), их основные размеры приведены в таблице 1.

Рисунок 3. Схема насаживания деталей на вал.

Таблица 1. Геометрические параметры валов

3.3 Расчет и подбор тяговой цепи

Расчетное усилие в цепи определяем по формуле:

Динамическую нагрузку на цепи определяем по формуле:

где = 1.0 - коэффициент, учитывающий уменьшение приведенной массы движущихся частей конвейера, выбирается согласно при L > 60 м.

Подставляя найденные значения в формулу (3.7) получаем:

Разрывное усилие цепи определяем по формуле:

Исходя из выше определенных величин принимаем пластинчатую цепь

тип цепи - М450 (ГОСТ 588-81);

шаг цепи t = 200 мм;

разрывное усилие S разр. = 450 кН.

Для проверки цепи на прочность произведём расчет нагрузки на цепь в момент пуска конвейера.

Максимальное усилие в цепи при пуске конвейера определяем по формуле:

где S д.п - динамическое усилие цепи при пуске.

Динамическое усилие цепи при пуске определяем по формуле

где m k - приведенная масса движущихся частей конвейера;

Угловое ускорение вала электродвигателя.

Приведенную массу движущихся частей конвейера определяю по формуле

где k y = 0.9 - коэффициент, учитывающий упругое удлинение цепей

k u = 0.6 - коэффициент, учитывающий уменьшение средней скорости

вращающихся масс по сравнению со средней скоростью.

Gu = 1500 кгс - вес вращающихся частей конвейера (без привода), принимаем согласно

Угловое ускорение вала электродвигателя определяем по формуле:

рад/с 2 , (3.13)

где I пр - момент инерции движущихся масс конвейера, приведенный к валу двигателя.

M п.ср - определяется по формуле:

M п.ст - определяется по формуле:

Момент инерции движущихся масс конвейера, приведенный к валу двигателя определяем по формуле:

H м с 2 , (3.16)

где I р.м - момент инерции ротора электродвигателя и втулочно-пальцевой муфты, определяется по формуле:

H м с 2 , (3.17)

где I м = 0.0675 - момент инерции втулочно-пальцевой муфты.

Подставляя значения в формулы 3.10… 3.17 получаем максимальное усилие в цепи при пуске конвейера.

3.4 Расчет натяжного устройства

Принимаем натяжное устройство винтового типа.

Величина хода натяжного устройства зависит от шага цепи и определяется по формуле

Общую длину винта принимаем L об = L+0.4 = 0.8 м.

Принимаем материал для винта - сталь 45 с допускаемым напряжением на срез у ср = 100 Н/мм 2 и пределом текучести Т = 320 Н/мм 2 . Тип резьбы выбираю прямоугольный (ГОСТ 10177-82).

Принимаем материал для гайки - бронзу Бр. АЖ9-4 с допускаемым напряжением на срез у ср = 30 Н/мм 2 , на смятие у см = 60 Н/мм 2 , на разрыв Р = 48 Н/мм 2 . Тип резьбы тот же.

Средний диаметр резьбы винта определяем по формуле:

где = 2 - отношение высоты гайки к среднему диаметру

[p] = 10 Н/мм 2 - допускаемое напряжение в резьбе, зависящее от трущихся материалов, при трении стали по бронзе [p] = 8…12 Н/мм 2 ;

K = 1.3 - коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки натяжных витков

Внутренний диаметр резьбы определяем по формуле:

Учитывая, что длина винта большая и требуется большая устойчивость, принимаем d 1 = 36 мм.

Шаг резьбы определяем по формуле:

Уточненное значение среднего диаметра резьбы определяем по формуле:

Наружный диаметр резьбы определяем по формуле:

Угол подъема резьбы определяем по формуле:

Производим проверку надежности самоторможения, для чего должно выполняться условие:

где f = 0.1 - коэффициент трения стали по бронзе.

Условие выполняется.

Производим проверку на устойчивость.

где - коэффициент скольжения допускаемых напряжений сжатия, при расчете на устойчивость определяется как функция гибкости винта ().

[ -1 P ] - допускаемое напряжение сжатия.

Допускаемое напряжение сжатия определяем по формуле:

Н/мм 2 , (3.27)

Гибкость винта определяем по формуле:

где =2 - коэффициент приведенной длины

По известной гибкости винта нахожу = 0.22. Подставляем полученные данные в условие 2.26:

Условие выполняется.

Так как винт работает на растяжение, то проверку на устойчивость производить не обязательно.

Производим проверку винта на прочность, условие прочности:

где (определено выше);

M 1 - момент трения в резьбе (Н мм);

M 2 - момент трения в пяте (упоре) (Н мм)

Момент трения в резьбе определяем по формуле:

Момент трения в пяте определяю по формуле:

где d n = 20 мм - диаметр пяты, принимается меньше d 1 .

Подставляем полученные данные в условие 3.29:

Условие выполняется.

Высоту гайки определяем по формуле:

Количество витков резьбы в гайке определяем по формуле:

Производим проверку прочности резьбы гайки на срез, условие прочности:

Условие выполняется

3.5 Расчет валов

Приводной вал

В качестве материала вала принимаем сталь 45, предел прочности

В = 730 Н/мм 2 , пределы выносливости: - 1 = 0.43 B = 314 Н/мм 2 , -1 = 0.58 - 1 = 182 Н/мм 2

Ориентировочный минимальный диаметр вала определяю из расчета только на кручение по формуле:

где M = 5085 Нм - крутящий момент на валу

25 Н/мм 2 - допускаемое напряжение на кручение для стали 45

Из стандартного ряда (ГОСТ 6636-69 R40) выбираем ближайшее значение диаметра d пв = 100 мм. Принимаем этот диаметр под подшипники. Под крепление приводных звездочек принимаем диаметр d = 120 мм. Ширину ступицы приводной звездочки определяем исходя из необходимой длины шпонки для передачи вращающего момента.

Длину шпонки определяем из условия смятия и прочности:

где l - длина шпонки, мм;

d - диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

h, b, t 1 , - размеры поперечного сечения шпонки, мм

См - допустимое напряжение смятия, для стальных ступиц 100-120 Н/мм 2 .

Также, исходя из условия 3.35 определяем параметры шпонки для присоединительного конца вала, диаметр которого принимаем d = 95 мм и длину l = 115 мм. Значения всех геометрических размеров шпонок заносим в таблицу 2.

Таблица 2. Геометрические параметры валов

* Применяем две шпонки, расположенные под углом 180 о.

Исходя из длины шпонок под приводные звездочки, длину ступиц последних выбираем l ст = 200 мм.

Расчетная схема приводного вала и эпюра изгибающих моментов имеет вид

Рисунок 4.эпюры моментов

где R 1 и R 2 - реакции опор в подшипниках, Н;

P - нагрузка на звездочки, определяется по формуле:

В связи с симметричностью схемы и нагрузок реакции опор

R 1 = R 2 = P = 13495 Н.

Вал натяжного устройства

Расчет производим аналогично п. 2.5.1.

В качестве материала вала принимаем сталь 45 (диаметр заготовки более 100 мм), предел прочности В = 730 Н/мм 2 , пределы выносливости: - 1 = 0.43 B = 314 Н/мм 2 , -1 = 0.58 - 1 = 182 Н/мм 2

Диаметр вала конструктивно принимаем 0.8 от диаметра приводного вала d = 80 мм

Расчетная схема вала аналогична рис. 4.

Принимаем этот диаметр под подшипники. Под крепление приводных звездочек принимаем диаметр d = 100 мм. Ширину ступицы приводной звездочки принимаем конструктивно.

3.6 Выбор подшипников

Так как при монтаже на раме конвейера отдельно стоящих корпусов подшипников имеет место нарушение их соосности и перекос вала выбираем шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные 1320 (ГОСТ 5720-75 и 8545-75) со следующими параметрами:

d = 100 мм (внутренний диаметр)

D = 215 мм (наружный диаметр)

B = 47 мм (ширина)

C = 113 кН (Динамическая грузоподъемность)

Проверяем подшипники по долговечности, которую определяю по формуле:

где n = 39 об/мин - частота вращения вала;

P э - эквивалентная нагрузка на подшипник, при условии отсутствия осевых нагрузок определяется по формуле:

где V = 1 - коэффициент, учитывающий вращение колец

K T = 1 - температурный коэффициент

K = 2.0 - коэффициент нагрузки

ч. Долговечность достаточна

Так как при монтаже на раме конвейера отдельно стоящих корпусов подшипников имеет место нарушение их соосности и перекос вала выбираю шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные 1218 (ГОСТ 5720-75 и 8545-75) со следующими параметрами:

d = 800 мм (внутренний диаметр)

D = 160 мм (наружный диаметр)

B = 30 мм (ширина)

C = 44.7 кН (Динамическая грузоподъемность)

ч. Долговечность достаточная.

По произведённым расчётам определяем, что подшипники будут работать в течении всего срока эксплуатации.

3.7 Расчет и выбор тормозного устройства и муфт

При отключении конвейера в нагруженном состоянии из за наклона части конвейера вес груза создаст усилие, направленное в сторону противоположную движению полотна. Это усилие определяем по формуле

Отрицательный значение силы означает, что сила трения элементов конвейера выше силы скатывания груза, а следовательно нет необходимости в применении тормозного устройства.

Для передачи момента от электродвигателя ко входному валу редуктора принимаем упругую втулочно-пальцевую муфту типа МУВП (ГОСТ 21424-75) с расточками полумуфт под вал двигателя (d дв = 55 мм) и под входной вал редуктора (конусная расточка d р1 = 40 мм).

Момент подводимый к валу электродвигателя равен отношению момента на выходном валу редуктора к передаточному числу редуктора M дв = 203.4 Нм.

С учетом запаса и габаритных размеров принимаем муфту с номинальным крутящим моментом M кр = 500 Нм, при этом максимальный (габаритный) диаметр муфты D = 170 мм, максимальная длинна L = 225 мм, количество пальцев n = 8, длинна пальца l = 66 мм, присоединительная резьба пальца М10.

Для передачи момента от выходного вала редуктора к приводному валу принимаю зубчатую муфту типа МЗ (ГОСТ 5006-83) с конусной расточкой (исполнение К d р2 = 90 мм) для присоединения к выходному валу редуктора. Расточка муфты для присоединения к приводному валу цилиндрическая d = 95 мм с двумя шпоночными канавками.

Выбираем муфту с номинальным крутящим моментом M кр = 19000 Нм.

3.8 Расчет звездочек

Известные данные для расчёта:

делительный диаметр звездочек d e = 400 мм;

количество зубьев z = 6;

шаг зубьев t = 200 мм.

диаметр роликов цепи D ц = 120 мм.

Диаметр наружной окружности определяем по формуле:

где К=0.7 - коэффициент высоты зуба

Диаметр окружности впадин определяем по формуле:

Смещение центров дуг впадин определяем по формуле:

e = 0.01. 0.05 t = 8 мм. (3.42)

Радиус впадин зубьев определяем по формуле:

r = 0.5 (D ц - 0.05t) = 50 мм. (3.44)

Радиус закругления головки зуба определяем по формуле:

Высоту прямолинейного участка профиля зуба определяю по формуле:

Ширину зуба определяю по формуле:

b f = 0.9 (50 - 10) - 1 = 35 мм. (3.47)

Ширину вершины зуба определяю по формуле:

b = 0.6b f = 21 мм. (3.48)

Диаметр венца определяю по формуле:

где d 5 = 150 мм - диаметр реборды катка цепи;

h = 70 мм - ширина пластины цепи.

3.9 Расчет конструктивных элементов конвейера

В качестве несущей опоры для катков цепи выбираем швеллер 12 по ГОСТ 8240-89 с моментом сопротивления изгибу W x = 8.52 см 3 . Несущий швеллер опирается на сварные рамы, определяем расстояние между рамами:

Максимально допустимый изгибающий момент для швеллера 12 определяем по формуле:

С учетом того, что вся нагрузка распределяется на два швеллера максимальную длину пролета определяем по формуле

Радиус изгиба на переходе конвейера из наклонного участка в горизонтальный, исходя из шага цепи, принимаем R = 3 м.

Заключение

пластинчатый конвейер подшипник электродвигатель

Выполнив курсовой проект мы спроектировали цепной, пластинчатый конвейер со следующими параметрами:

Производительность Q =850 т/час;

Скорость движения полотна = 1,5 м/с;

Длина конвейера l = 90 м;

Длина горизонтального участка l г = 25 м;

Угол наклона конвейера в = 10 o ;

Плотность транспортируемого груза = 2,7 т/м 3

Также рассчитали его основные элементы, проверили их на прочность и на долговечность.

Библиографический список

1. Барышев А.И., Стеблянко В.Г., Хомичук В.А. Механизация ПРТС работ. Курсовое и дипломное проектирование транспортирующих машин: Учебное пособие/ Под общей редакцией А.И. Барышева - Донецк: ДонГУЭТ, 2003 - 471 с., ил.

2. Барышев А.И., Механизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ в пищевой промышленности. Часть 2. Транспортирующие машины. - Донецк: ДонГУЭТ, 2000 - 145 с.

3. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин, М.: Машиностроение, 1979. - 351 с.

4. Ануфриев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя в трех томах, М.: Машиностроение, 2001.

5. Яблоков Б.В., Белов С.В Методические указания к курсовому проекту по подъемно-транспортным устройствам (пластинчатые конвейеры), Иваново, 2002 г.

Подобные документы

Расчет параметров горизонтального пластинчатого цепного конвейера. Выбор типа конвейера и типа настила. Определение нагрузок на транспортную цепь. Расчет и подбор редуктора. Расчет приводного вала, натяжного устройства, винта натяжного устройства.

курсовая работа , добавлен 13.08.2015

Проектирование привода пластинчатого конвейера по заданным параметрам. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя и редуктора. Расчет открытой зубчатой передачи. Компоновка вала приводных звездочек. Расчет комбинированной муфты.

курсовая работа , добавлен 22.10.2011

Расчет пластинчатого конвейера, транспортирующего руду: определение ширины настила, максимального натяжения цепей, общего тягового усилия, мощности привода, статического тормозного момента, хода натяжного устройства, винта на сжатие, выбор подшипников.

курсовая работа , добавлен 28.07.2010

Конструктивные размеры корпуса редуктора. Прочностной расчет валов. Расчет привода пластинчатого конвейера, состоящего из электродвигателя, цилиндрического редуктора и цепной передачи. Проверка прочности шпоночных соединений. Посадка деталей редуктора.

курсовая работа , добавлен 20.12.2014

Определение основных параметров конвейера. Выбор типа настила и определение его ширины. Определение мощности и выбор двигателя. Приближенный тяговый расчет. Определение расчётного натяжения тягового элемента. Выбор тормоза, муфт и натяжного устройства.

курсовая работа , добавлен 20.05.2015

Проектирование привода пластинчатого конвейера, составление его кинематической и принципиальной схемы, выбор подходящего электродвигателя. Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням. Расчет ступеней редуктора и цепной передачи.

курсовая работа , добавлен 26.07.2009

Определение основных параметров наклонного пластинчатого конвейера и расчет его конструкционных параметров. Анализ прочности наиболее ответственных элементов конвейера, оценка нагрузок на валы, выбор двигателя и редуктора и проект натяжного устройства.

курсовая работа , добавлен 03.11.2010

Проектирование привода пластинчатого конвейера для транспортировки сырья со склада фабрики в цех, состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи, цилиндрического прямозубого редуктора, зубчатой муфты, приводного вала и приводных звездочек.

курсовая работа , добавлен 09.08.2010

Подъемно-транспортные установки в промышленности. Описание работы ленточного конвейера, основные характеристики, производительность. Расчет ленточного конвейера, расчет вала приводного барабана, винта натяжного устройства на растяжение, тяговый расчет.

курсовая работа , добавлен 10.01.2010

Применение пластинчатых конвейеров. Подробный анализ составляющих на примере горизонтального пластинчатого конвейера. Расчет пластинчатого конвейера. Сопротивление движению ходовых катков по направляющим. Величина тягового усилия, выбор электродвигателя.

Расчет пластинчатых конвейеров проводится в два этапа: предварительное (ориентировочное) определение основных параметров; поверочный расчет. Исходными данными для расчета являются:

производительность;

конфигурация трассы;

характеристика транспортируемого груза;

скорость движения полотна;

режим работы.

В соответствии с ГОСТ22281–92 выбирается тип конвейера и тип настила. Настил применяется трех типов:

легкий – при насыпной плотности транспортируемого груза ρ < 1т/м 3 ;

средний – при ρ = 1–2 т/м 3 ;

тяжелый – при ρ > 2 т/м 3 .

Высота бортов h бортового настила для насыпных грузов выбирается из нормального ряда (по справочнику), для штучных грузов h = 100–160 мм.

Угол наклона конвейера зависит от типа настила и характеристики перемещаемого груза (табл. 4.2), выбранный угол наклона конвейера должен удовлетворять условию β ≤ φ 1 – (7–10º), где φ 1 – угол естественного откоса груза в движении.

пластинчатого конвейера

β" – угол трения груза о настил

На настиле без бортов насыпной груз располагается по треугольнику (рис. 2.48) так же, как на ленточном конвейере с прямыми роликоопорами; В – ширина настила, b = 0,85В , φ – угол естественного откоса груза в покое (угол естественного откоса груза в движении φ 1 = 0,4 φ).

Рисунок 2.48 - Расположение насыпного груза на плоском настиле

Площадь сечения насыпного груза на настиле без бортов:

где h 1 – высота треугольника;

с 2 – коэффициент, учитывающий уменьшение площади на наклонном конвейере (табл. 2.11).

Производительность конвейера:

где ρ – плотность груза, т/м 3 ;

v – скорость конвейера, м/с;

В п – ширина настила без бортов.

Таблица 2.11 - Значения коэффициента с 2

Ширина настила без бортов:

Производительность при настиле с бортами (рис. 2.49) :

(2.49)

а – с подвижными бортами; б – с неподвижными бортами

Рисунок 2.49 - Типы бортовых настилов

Площадь сечения груза на настиле с бортами:

где В б – ширина настила с бортами, м;

ψ = 0,65–0,8 – коэффициент наполнения сечения настила.

Полученную ширину настила проверяют по условию кусковатости В ≥ Х 2 а +200 мм, где Х 2 – коэффициент кусковатости. Для сортированного груза Х 2 = 2,7; для рядового груза Х 2 = 1,7.

Окончательно выбранные значения ширины настила округляются до ближайших значений в соответствии с нормальным рядом.

Для штучных грузов ширину настила выбирают по габаритным размерам груза, способу его укладывания и количеству, при этом зазор между грузами должен составлять 100–300 мм.

Тяговый расчет. В ходе тягового расчета определяют силы сопротивления и натяжения цепей на отдельных участках трассы.

Максимальное натяжение цепей рассчитывается путем последовательного определения сопротивлений на отдельных участках, начиная от точки наименьшего натяжения.

Минимальное натяжение принимают равным не менее 500 Н на одну цепь (обычно S min = 1–3 кН) .

Линейную силу тяжести настила с цепями q 0 (Н/м) определяют по справочникам и каталогам, обычно:

q 0 ≈ 600 B + A , (2.51)

где А – коэффициент, принимаемый в зависимости от типа и ширины настила.

Линейная сила тяжести груза (Н/м) :

Максимальное статическое натяжение цепей:

где L г и L х – длины горизонтальной проекции загруженной и незагруженной ветвей конвейера, м;

Н – высота подъема груза, м.

Знак «+» в формуле – для участков подъема, «–» – для участков спуска.

Полное расчетное усилие:

S max = S ст + S дин, (2.54)

где S ст – статическое натяжение тяговых цепей, Н;

S дин – динамические нагрузки в тяговых цепях, Н.

Если тяговый элемент состоит из двух цепей, то расчетное усилие на одну цепь учитывается коэффициентом неравномерности ее распределения С н =1,6–1,8.

Расчетное усилие одной цепи S расч = S max , двух цепей S расч = (1,5S max) / 2.

Окружное усилие на звездочке:

Р = ∑ W = S ст – S 0 , (2.55)

где S ст – наибольшее статическое усилие в тяговых цепях в точке набегания на приводные звездочки, полученное методом обхода по контуру, Н;

S 0 – натяжение цепей в точке сбегания с приводной звездочки, Н.

Мощность привода конвейера:

N в = Q L г ω / 367, (2.56)

где Q – производительность, т/ч;

L г – горизонтальная проекция длины, м;

ω 0 – обобщенный коэффициент сопротивления движению.

Далее производится выбор двигателя, определение передаточного числа и выбор редуктора; определение фактической скорости движения и уточнение производительности; определение статического тормозного момента (для наклонных конвейеров); расчет тормозного момента; определение хода натяжного устройства .

Поверочный расчет включает уточненный тяговый расчет методом обхода по контуру; проверку выбранной тяговой цепи; проверку рассчитанной мощности привода; выбор типа натяжного устройства.

Скребковые конвейеры

К скребковым конвейерам относятся разнообразные по конструкции транспортирующие машины, в которых груз перемещается волочением по неподвижному открытому или закрытому желобу или трубе прямоугольного или круглого сечения при помощи движущихся скребков, прикрепленных к тяговому элементу. Скребковые конвейеры применяют для транспортирования пылевидных, зернистых и крупнокусковых сыпучих грузов, а также для охлаждения горячих грузов: золы, шлака и др.

В качестве гибких тяговых элементов в основном используются цепи (реже ленты и канаты). При цепном тяговом элементе шаг скребков кратен шагу цепи. Рабочей ветвью конвейера обычно является нижняя, реже – верхняя ветвь, используются конвейеры с двумя рабочими ветвями, по которым груз может перемещаться одновременно в обе стороны. Нижняя грузонесущая ветвь цепи проходит внутри каркаса и огибает концевые звездочки, обратная (холостая) ветвь располагается в верхней части каркаса и движется по направляющим путям или роликам.

Скребковые конвейеры нашли широкое применение в угольных шахтах, на обогатительных фабриках, на предприятиях химической и пищевой промышленности, на животноводческих комплексах.

Скребковые конвейеры классифицируют по:

форме скребков: со сплошными и контурными скребками;

высоте скребков: с высокими и низкими скребками (конвейеры с низкими скребками имеют вертикально замкнутое расположение цепи).

Отдельную группу составляют трубчатые скребковые конвейеры с пространственной трассой.

По характеру движения скребковые конвейеры выполняют с непрерывным поступательным движением и с возвратно-поступательным движением: штанговые скребковые конвейеры с шарнирно закрепленными на жесткой штанге сплошными скребками или с жестко закрепленными скребками-шипами.

В скребковых конвейерах с низкими скребками груз перемещается в желобе конвейера сплошным слоем, высота которого в 2–6 раз больше высоты скребков.

Преимуществами скребковых конвейеров являются: простота конструкции и устройства промежуточной загрузки и разгрузки; возможность герметичного транспортирования пылящих и горячих грузов.

К недостаткам скребковых конвейеров относятся: интенсивный износ ходовой части и желоба; значительный расход энергии (из-за трения ходовой части о желоб); заклинивание кусков груза между скребками и желобом (при перемещении грузов с трудно дробимыми кусками).

Конвейеры со скребками шириной 200–320 мм имеют скорости движения v = 0,1–1,0 м/с; со скребками шириной 400–1200 мм v = 0,5–0,63 м/с.

Основным параметром скребкового конвейера является ширина скребка или скребковой цепи, для трубчатых скребковых конвейеров – наружный диаметр трубы .

Подбор подшипников для ведущего вала привода и для оси натяжного устройства. Пластинчатые конвейеры применяют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях различных насыпных и штучных грузов в металлургической химической угольной энергетической машиностроительной и многих других отраслях промышленности а также для перемещения изделий от одного рабочего места к другому по технологическому процессу при поточном производстве. Для опилок угол естественного откоса груза в состоянии покоя...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

PAGE 3

Федеральное агенство по образованию

«Московский государственный университет леса»

Кафедра теории и конструирования машин

(отделение заочного обучения)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

специальность: 190603

факультет: ИПСОП

Выполнил:

Преподаватель:

г. Москва

2011 г.

Задание на курсовой проект.	стр.
Введение.	стр.
Расчет пластинчатого конвейера.	стр.
Расчет мощности привода конвейера и выбор двигателя.	стр.
Расчет и выбор редуктора.	стр.	9,10
Выбор муфты.	стр.	10,11
Расчет приводного вала.	стр.	11-15
Расчет натяжного устройства.	стр.	15,16
Подбор подшипников для ведущего вала привода и для оси натяжного устройства.	стр.	16,17
Список использованной литературы	стр.

Введение.

Высокопроизводительная работа современного предприятия невозможна без правильно организованных и надежно работающих средств транспорта. При переработке больших объемов груза целесообразно применять устройства и машины непрерывного действия. К ним относятся конвейеры различных видов и различного назначения. Конвейеры являются составной и неотъемлемой частью многих современных технологических процессов они устанавливают и регулируют темп производства, обеспечивают его ритмичность, способствуют повышению производительности труда и увеличению выпуска продукции. Транспортирующие машины непрерывного действия являются исключительно важными и ответственными звеньями оборудования современного предприятия, от действия которых во многом зависит успех его работы. Эти машины должны быть надежными, прочными, долговечными, удобными в эксплуатации и способными работать в автоматическом режиме.

Пластинчатые конвейеры применяют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях различных насыпных и штучных грузов в металлургической, химической, угольной, энергетической, машиностроительной и многих других отраслях промышленности, а также для перемещения изделий от одного рабочего места к другому по технологическому процессу при поточном производстве. Преимуществами пластинчатых конвейеров являются возможность транспортирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов при больших производительности (до 2000м3/ч и более) и длине перемещения (до 2 км) вследствие высокой прочности тяговых цепей и возможности применения промежуточных приводов.

В данной работе приводится расчет пластинчатого конвейера, транспортирующего опилки и имеющего производительность 30 т/ч.

1. Расчет пластинчатого конвейера

1.1. Определение параметров, не указанных в задании:

В задании не указана плотность перемещаемого груза. Исходя из типа заданного груза (опилки) по справочным данным принимаем насыпную массу опилок равную 280 кг/м 3 (страница 62 ).

Привод установлен в конце грузовой ветви конвейера. Разгрузка опилок производится в бункер в конце грузовой ветви. Конвейер установлен в закрытом неотапливаемом помещении.

Конвейер снабжен пластинами из листов стали без бортов.

Так как конвейер без наклона, то коэффициент, учитывающий угол наклона С 2 = 1.

Угол естественного откоса груза в движении φ 1 = 0,4φ = 0,4 · 39 = 5,6°. Для опилок угол естественного откоса груза в состоянии покоя φ = 39°.

Производительность конвейера по объему, м 3 /ч.

Расчетная схема пластинчатого конвейера приведена на рис. 1.

Рисунок 1. Схема пластинчатого конвейера.

1.2. Определяем ширину пластинчатого конвейера:

где: производительность конвейера по массе, кг.

Расчетное значение ширины настила округляем до номинальной ширины. Принимаем по ГОСТ 22281-76 настил стандартной ширины 1400 мм (страница 62 ).

1.3. Определяем погонную массу настила с цепями:

где: коэффициент, зависящий от ширины настила, кг/м. Согласно рекомендаций для настила шириной 1,4 м (страница 61 ).

1.4. По приложению 2 предварительно выбираем пластинчатую катковую цепь М112 с шагом масса 1 метра цепи

1.5. Определяем погонную массу груза на конвейере:

где: производительность конвейера по объему, м 3 /ч.

1.6. Тяговый расчет конвейера:

Принимаем натяжение цепи в точке сбегания ее с приводной звездочки:

Сопротивление на горизонтальном участке холостой ветви 1 2:

где: - ускорение свободного падения,

коэффициент сопротивления движению цепи с настилом. Так как цепь опирается на опорные ролики на подшипниках скольжения, то (страница 61 ).

Натяжение цепи в точке 2:

Коэффициент сопротивления на натяжной звездочке.

Следовательно, натяжение цепи в точке 3:

Сопротивление движения на горизонтальном участке 3 4:

Натяжение цепи в точке 4:

Запас прочности выбранной цепи:

Цепь выбрана верно, так как допустимый запас прочности для горизонтальных неотвесных конвейеров К = 6…7 (страница 63 ).

1.7. Определяем диаметр делительной окружности ведущей звездочки принимая число ее зубьев (страница 11 ):

2. Расчет мощности привода конвейера и выбор двигателя.

2.1. Инерционное усилие, возникающее в период пуска конвейера:

где: - время пуска конвейера,

2.2. Тяговое усилие ведущей звездочки:

где:

2.3. Сопротивление на приводной звездочке конвейера:

где: - сопротивление на приводной звездочке,

где: - коэффициент, (страница 15 ).

2.4. Мощность двигателя привода в период установившегося движения:

где: - КПД привода, (приложение 19 ).

Число цепей конвейера, .

Максимальная скорость цепи.

2.5. Мощность двигателя привода конвейера в период его пуска:

2.6. Установочная мощность:

2.7. По мощности из приложения 3 выбираем асинхронный двигатель типа 4А160 S 6У3, с допустимым коэффициентом перегрузки и частотой вращения

Выбранный электродвигатель должен удовлетворять условию:

Двигатель выбран правильно.

3. Расчет и выбор редуктора

3.1. Необходимая частота вращения приводной звездочки:

3.2. Требуемое передаточное число передачи, устанавливаемой между электродвигателем и ведущим валом:

3.3. В качестве передачи по приложению 4 выбираем стандартный редуктор Ц2У-250 с передаточным числом, допустимый крутящий момент на тихоходном валу.

Параметры редуктора:

3.4. Величина отклонения:

что допустимо.

3.5. Фактически крутящийся момент на приводном валу конвейера:

4. Выбор муфт ы

Передача крутящего момента от вала двигателя на входной вал редуктора производится предохранительной многодисковой фрикционной муфтой.

4.1. Номинальный крутящийся момент:

4.2. Передаваемый расчетный крутящийся момент:

где: - коэффициент режима работы, для пластинчатых конвейеров при нагрузках с умеренными колебаниями до 150% номинальной (страница 21 ).

4.3. По величине из приложения 5 выбираем муфту типоразмера 4, имеющую следующие параметры:

номинальный крутящийся момент

5. Расчет приводного вала.

5.1. Ориентировочный расчет ведущего вала привода:

Принимаем.

По таблице 5 выбираем конструктивные элементы вала:

тогда:

принимаем

Вычисленные значения диаметров округляем в ближайшую сторону по ряду нормальных линейных размеров (приложение 1 ).

5.2. Для соединения выходного вала редуктора с ведущим валом привода применяем зубчатую муфту.

Для выбора муфты рассчитываем передаваемый расчетный крутящий момент:

Из приложения 5.3 выбираем зубчатую муфту, передающую крутящий момент с параметрами:

Назначаем модуль m = 3 при числе зубьев z = 45.

5.3. Подбор шпонки.

Для двух диаметров вала выбираем шпонку одного сечения по валу минимального сечения с d = 75 мм.

По ГОСТ 23360 78 выбираем шпонку 1-22х14х120 с

5.4. Параметры ступицы звездочки:

длина ступицы:

диаметр ступицы:

Принимаем рабочую длину шпонки

5.5. Проверяем выбранную шпонку по напряжениям смятия:

Шпонка выбрана правильно.

5.6. Проверочный расчет приводного вала.

5.6.1. Моменты сопротивления сечения вала со шпоночной канавкой под звездочкой по таблице 5.2 :

5.6.2. Находим горизонтальную силу, действующую на звездочку:

5.6.3. Сила, действующая на валы при наличии зубчатой муфты:

Определяем конструктивные размеры транспортера:

где: - конструктивный размер вала редуктора,

5.6.4. Горизонтальные реакции в опорах Б и Г с заменой на:

Так как, то при расчете подшипников принимаем.

5.6.5. Изгибающие моменты:

момент, изгибающий вал в горизонтальной плоскости:

момент, изгибающий вал в опоре Б слева в горизонтальной плоскости:

напряжение в расчетном сечении вала от изгиба моментом:

наибольшее напряжение в расчетном сечении вала от крутящего момента:

эквивалентное напряжение в точке наружного волокна:

5.7. Для вала назначаем сталь 45 с пределом текучести

Запас прочности по пределу текучести:

Размеры вала выбраны правильно.

6. Расчет натяжного устройства.

Принимаем для проектируемого одноцепного конвейера винтовое натяжное устройство с двумя винтами.

6.1. Расчетная сила натяжки:

где: - натяжение цепи в точке 2;

Натяжение цепи в точке 3.

6.2. Расчетный изгибающий момент:

6.3. Требуемый диаметр оси:

6.4. Чтобы уменьшить номенклатуру фрез для нарезания шпоночных пазов принимаем диаметр оси натяжения устройства в месте установки звездочки, а диаметр оси в месте установки подшипника.

6.5. Расчет винта натяжного устройства:

6.5.1. Момент от сил трения при вращении винта:

Принимая: ,

Откуда

6.5.2. Величина усилия натяжки натяжного устройства:

6.6. Из приложения 20 выбираем натяжное устройство: Трап.32х6, с параметрами:

сила натяжки натяжного устройства S = 25000 Н;

диаметр подшипника d п = 70 мм;

ход ползуна А = 500 мм;

диаметр винта d = 32;

В = 1100 мм;

Н = 160 мм;

К = 140 мм;

L = 150 мм.

7. Подбор подшипников для ведущего вала привода и для оси натяжного устройства.

7.1. Так как опоры вала и оси устанавливаются на сварной раме в корпусах, соосность которых достаточно точно обеспечена быть не может, принимаем для их установки сферические радиальные подшипники.

Из приложения 20 :

Для вала подшипник радиальный шариковый № 1317 ГОСТ 28428-90:

внутренний диаметр d = 85 мм;

внешний диаметр D = 180 мм;

ширина B = 41 мм

0 = 51000 Н;

r = 98000 Н;

Х = 1.

Для оси подшипник радиальный шариковый № 1214 ГОСТ 28428-90:

внутренний диаметр d = 70 мм;

внешний диаметр D = 125 мм;

ширина B = 24 мм

статическая грузоподъемность C 0 = 19000 Н;

динамическая грузоподъемность C r = 34500 Н;

Х = 1.

7.2. Проверка выбранных подшипников на долговечность:

для вала

для оси

Проверка для вала подшипник радиальный шариковый № 1317:

Проверка для оси подшипник радиальный шариковый № 1214:

Расчетная долговечность подшипников соответствует рекомендуемым значениям конвейеров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Иванов Г.А. Расчет и конструирование цепных конвейеров. Учебно-методическое пособие, М.:ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. 115 с.
Спиваковский А. О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: Учеб. пособие для машиностроительных вузов. М.: Машиностроение, 1983 - 487 с.
Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин, Учебное издание. М.: ВШ, 2006 408 с.
Решетов Д.Н. Детали машин, Учебник. М.: Машиностроение, 1989 496 с.
ГОСТ 28428-90 Радиальные подшипники. М. 1990.

а 7

а 6

F С

R Гг

F М

R Бг

М иВ =3650 Н∙м

М иБ = 1845 Н∙м

М г

Т = 3922 Н∙м

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
18727.		Проект СТО легковых автомобилей	1.21 MB
	Быстрые темпы развития автотранспорта обусловили определенные проблемы для решения которых требуются научный подход и значительные материальные затраты.1 Выбор и обоснование исходных данных Количество автомобилей для обслуживания и ремонта СТО принимается по данным маркетинговых исследований г. Режим работы предприятия принимается по рекомендациям для карликовых СТО и сводим в табл...
14077.		Проект Платная парковка	84.19 KB
	Для достижения поставленных целей необходимо рассмотреть следующие задачи: проанализировать предметную область спроектировать и создать БД которая будет содержать сведения о платной парковке: информацию о владельце информацию о машине и действующую оплату; планировать возможность просмотра информации о документах и о владельцах машин учесть возможность модифицирования данных добавление редактирование сортировка фильтрация удаление...
20207.		Проект ограждения-забора	50.59 KB
	В своих трудах он не только описал явление электрической дуги но и предсказал возможность использования тепла выделяемого дугой для плавления металлов. талантливый русский изобретатель Николай Николаевич Бернардос разработал и предложил практический способ использования электрической дуги для сварки металлов. Цель: спроектировать ограждение-забор Для выполнения данной цели я поставил задачи: Произвести замеры Подобрать материал Сделать чертеж Соблюдать технологию сварки Выполнить экономическую часть 1. Каждый из этих вариантов...
15566.		Проект ЛВС офиса предприятия	130.43 KB
	Планирование логической структуры сети выбор топологии сети и методов доступа выбор сетевой архитектуры планирование физической структуры сети с привязкой к предприятию. Смета на разработку и монтаж сети. Компьютеры входящие в ЛВС клиент серверной архитектуры делятся на два типа: рабочие станции или клиенты предназначенные для пользователей и файловые серверы которые как правило недоступны для обычных пользователей и предназначены для управления ресурсами сети.
1688.		Проект подземного транспорта	430.16 KB
	Огромные масштабы горного производства, его высокая трудоемкость и капиталоемкость, ухудшение условий разработки месторождений полезных ископаемых оказывают существенно возрастающее влияние на экономику народного хозяйства.
11310.		ИНВЕСТИЦИОННЫЙ ПРОЕКТ, ЭТАПЫ ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ	54.67 KB
	В связи с этим появляется необходимость выбора наиболее оптимального инвестиционного проекта. Основная цель инвестирования заключается в формировании инвестиционного проекта который обеспечит инвесторов и других участников проектов всей нужной информацией необходимой для того чтобы принять...
20250.		Проект – единица проектной деятельности	47.24 KB
	Теоретическое обоснование проектной деятельности как современной модели обучения. История проектной деятельности. Создание условий проектной деятельности в учебном процессе. Проект единица проектной деятельности.
1480.		Бизнес-проект мототрека «МотоS»	5.32 MB
	Комплексная реализация партнерских, инвестиционных программ и проектов в сфере развития технических видов спорта и развлечений с использованием передовых разработок в сфере современной спортивной науки и техники;
12231.		Проект производства плиточного шоколада	893.43 KB
	Миссии являются одним из самых существенных решений при планировании и выборе цели организации. Все цели организации вырабатываются для осуществления ее миссии. Выработанные цели служат в качестве критериев для всего последующего процесса принятия управленческих решений.
18387.		Проект реконструкции системы электроснабжения ТОО АРАЙ-91	1.39 MB
	Выбор кабеля для конденсаторных установок. В данном ТОО для повышения эффективности производства была произведена замена устаревшего и изношенного оборудования новым более современным и производительным. Для защиты цеховых трансформаторов необходимо произвести выбор защит и расчёт их установок. Для хранениия зерна пирменяют три зерносклада общей вместимостью 3000 тыс.

Введение

1. Описание конструкции

Рисунок 1. Схема проектируемого конвейера:

сновные сборочные единицы пластинчатого конвейера: пластинчатое полотно, ходовые ролики, тяговый орган и натяжное устройство. Пластины полотна, имеющие в поперечном сечении прямоугольную или трапецеидальную форму, выполняют штампованными; толщина пластин для транспортирования угля 3-4 мм, для крупнокусковой скальной горной породы массы 6-8 мм. Xодовые ролики крепят к пластинам c помощью коротких консольных или сквозных осей. B качестве тягового органа, на котором закреплены пластины, применяют 1 или 2 пластинчатые или круглозвенные цепи. Изгибающийся конвейер имеет одну круглозвенную цепь. Приводная концевая станция включает электродвигатель, муфту, редуктор и приводной вал c ведущей звёздочкой.озможна установка промежуточных приводов гусеничного типа, y которых на приводной цепи закреплены кулаки, взаимодействующие co звеньями тяговой цепи конвейера. Hатяжное устройство, обычно расположено в хвостовой части конвейера. Достоинства пластинчатого конвейера: возможность транспортирования абразивной горной массы по криволинейной трассе с малыми радиусами закруглений; меньшие сопротивления перемещению и расход энергии, чем в скребковых конвейерах; возможность установки промежуточных приводов, что позволяет увеличить длину конвейера в одном составе.

2. Расчет пластинчатого конвейера

.1 Определение ширины конвейера

Для расчета принимаем конвейер с волнистым полотном с бортами.

Ширину конвейера определяем по формуле:

м, (2.1)

где Q = 850 т/час - производительность конвейера;

u = 1,5 м/с - скорость движения полотна;

r = 2,7 т/м 3 - плотность транспортируемого груза;

K β =0,95 - коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера;

j = 45 о - угол естественного откоса груза в покое;

h = 0.16 м - высота бортов полотна, выбираем из номинального ряда;

y = 0.7 - коэффициент использования высоты бортов

Коэффициент K β определяем по формуле:

b =10 о - угол наклона конвейера.

Подставляем полученные значения в формулу (1.1)

Для транспортируемого материала, содержащего крупные куски до 10%

общего груза должно выполняться условие:

мм (2.3)

a max = 80 мм - наибольший размер крупных кусков.

Условие выполняется.

Окончательно выбираем ширину полотна из номинального ряда B = 400 мм

2.2 Определение нагрузок на транспортную цепь

Предварительно принимаем в качестве тягового органа конвейера

пластинчатую цепь типа ПВК (ГОСТ 588-81).

Погонную нагрузку от транспортируемого груза определяем по формуле:

(2.4)

Погонную нагрузку от собственного веса движущихся частей (полотна с цепями) определяем по формуле:

Н/м, (2.5)

A = 50 - коэффициент, принимаемый в зависимости от ширины полотна вида груза

w = 0.08 - коэффициент сопротивления движению ходовой части на

прямолинейных участках

Условие не выполняется, следовательно минимальное натяжение будет в точке 1.

k = 1.06 - коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании звездочки

Н.

Рисунок 2. Диаграмма натяжения тягового органа

3. Расчет элементов конвейера

.1 Расчет и подбор электродвигателя

Тяговое усилие привода определяю по формуле:

где k = 1.06 - коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании

звездочки

Установочную мощность электродвигателя определяю по формуле:

кВт, (3.2)

где h = 0.95 - КПД привода

k з = 1.1 - коэффициент запаса мощности

Принимаем электродвигатель с повышенным пусковым моментом серии 4А

тип двигателя - 4АР200L6УЗ;

мощность N = 30 кВт;

частота вращения n дв = 975 об/мин;

маховый момент GD 2 = 1.81 кг м 2 ;

масса m = 280 кг.

присоединительный диаметр вала d = 55 мм.

3.2 Расчет и выбор редуктора

Делительный диаметр приводных звездочек определяем по формуле:

где t - шаг приводной цепи;

z - число зубьев звездочки;

Предварительно принимаем t = 0.2 м и z = 6.

м.

Частоту вращения звездочек определяем по формуле:

Об/мин. (3.4)

об/мин.

Передаточное число редуктора определяем по формуле:

(3.5)

Крутящий момент на выходном валу редуктора определяем по формуле:

Нм. (3.6)

Исходя из выше определенных величин принимаем двухступенчатый цилиндрический редуктор

тип редуктора - 1Ц2У-250;

передаточное число u = 25;

номинальный крутящий момент на выходном валу при тяжелом режиме M кр = 6300 Нм;

масса m = 320 кг.

Рисунок 3. Схема насаживания деталей на вал.

Таблица 1. Геометрические параметры валов

3.3 Расчет и подбор тяговой цепи

Расчетное усилие в цепи определяем по формуле:

Н, (3.7)

Динамическую нагрузку на цепи определяем по формуле:

Н, (3.8)

где y = 1.0 - коэффициент, учитывающий уменьшение приведенной массы движущихся частей конвейера, выбирается согласно при L > 60 м.

Подставляя найденные значения в формулу (3.7) получаем:

Н.

Разрывное усилие цепи определяем по формуле:

Исходя из выше определенных величин принимаем пластинчатую цепь

тип цепи - М450 (ГОСТ 588-81);

шаг цепи t = 200 мм;

разрывное усилие S разр. = 450 кН.

Для проверки цепи на прочность произведём расчет нагрузки на цепь в момент пуска конвейера.

Максимальное усилие в цепи при пуске конвейера определяем по формуле:

Н, (3.10)

где S д.п - динамическое усилие цепи при пуске.

Динамическое усилие цепи при пуске определяем по формуле

Н, (3.11)

где m k - приведенная масса движущихся частей конвейера;

Приведенную массу движущихся частей конвейера определяю по формуле

кг, (3.12)

где k y = 0.9 - коэффициент, учитывающий упругое удлинение цепей

k u = 0.6 - коэффициент, учитывающий уменьшение средней скорости

вращающихся масс по сравнению со средней скоростью.

Gu = 1500 кгс - вес вращающихся частей конвейера (без привода), принимаем согласно

Угловое ускорение вала электродвигателя определяем по формуле:

рад/с 2 , (3.13)

где I пр - момент инерции движущихся масс конвейера, приведенный к валу двигателя.

M п.ср - определяется по формуле:

H м, (3.14)

M п.ст - определяется по формуле:

H м, (3.15)

Момент инерции движущихся масс конвейера, приведенный к валу двигателя определяем по формуле:

H м с 2 , (3.16)

где I р.м - момент инерции ротора электродвигателя и втулочно-пальцевой муфты, определяется по формуле:

H м с 2 , (3.17)

где I м = 0.0675 - момент инерции втулочно-пальцевой муфты.

Подставляя значения в формулы 3.10… 3.17 получаем максимальное усилие в цепи при пуске конвейера.

H м с 2

рад/с 2

3.4 Расчет натяжного устройства

Принимаем натяжное устройство винтового типа.

Величина хода натяжного устройства зависит от шага цепи и определяется по формуле

Общую длину винта принимаем L об = L+0.4 = 0.8 м.

Принимаем материал для винта - сталь 45 с допускаемым напряжением на срез σ ср = 100 Н/мм 2 и пределом текучести s Т = 320 Н/мм 2 . Тип резьбы выбираю прямоугольный (ГОСТ 10177-82).

Принимаем материал для гайки - бронзу Бр. АЖ9-4 с допускаемым напряжением на срез σ ср = 30 Н/мм 2 , на смятие σ см = 60 Н/мм 2 , на разрыв s Р = 48 Н/мм 2 . Тип резьбы тот же.

Средний диаметр резьбы винта определяем по формуле:

мм, (3.19)

где y = 2 - отношение высоты гайки к среднему диаметру

K = 1.3 - коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки натяжных витков

мм

Внутренний диаметр резьбы определяем по формуле:

Мм, (3.20)

Учитывая, что длина винта большая и требуется большая устойчивость, принимаем d 1 = 36 мм.

Шаг резьбы определяем по формуле:

мм (3.21)

Уточненное значение среднего диаметра резьбы определяем по формуле:

мм (3.22)

Наружный диаметр резьбы определяем по формуле:

Мм (3.23)

Угол подъема резьбы определяем по формуле:

Производим проверку надежности самоторможения, для чего должно выполняться условие:

, (3.25)

где f = 0.1 - коэффициент трения стали по бронзе.

Условие выполняется.

Производим проверку на устойчивость.

, (3.26)

где j - коэффициент скольжения допускаемых напряжений сжатия, при расчете на устойчивость определяется как функция гибкости винта (l).

Допускаемое напряжение сжатия.

Допускаемое напряжение сжатия определяем по формуле:

Н/мм 2 , (3.27)

Гибкость винта определяем по формуле:

, (3.28)

где m =2 - коэффициент приведенной длины

По известной гибкости винта нахожу j = 0.22. Подставляем полученные данные в условие 2.26:

Условие выполняется.

Так как винт работает на растяжение, то проверку на устойчивость производить не обязательно.

Производим проверку винта на прочность, условие прочности:

, (3.29)

где (определено выше);

M 1 - момент трения в резьбе (Н мм);

M 2 - момент трения в пяте (упоре) (Н мм)

Момент трения в резьбе определяем по формуле:

Н м (3.30)

Момент трения в пяте определяю по формуле:

Н мм, (3.31)

где d n = 20 мм - диаметр пяты, принимается меньше d 1 .

Подставляем полученные данные в условие 3.29:

Условие выполняется.

Высоту гайки определяем по формуле:

Мм (3.32)

Количество витков резьбы в гайке определяем по формуле:

Производим проверку прочности резьбы гайки на срез, условие прочности:

Условие выполняется

3.5 Расчет валов

Приводной вал

В качестве материала вала принимаем сталь 45, предел прочности

s В = 730 Н/мм 2 , пределы выносливости: s -1 = 0.43s B = 314 Н/мм 2 , t -1 = 0.58 s - 1 = 182 Н/мм 2

Ориентировочный минимальный диаметр вала определяю из расчета только на кручение по формуле:

мм, (3.34)

где M = 5085 Нм - крутящий момент на валу

25 Н/мм 2 - допускаемое напряжение на кручение для стали 45

мм.

Длину шпонки определяем из условия смятия и прочности:

, (3.35)

где l - длина шпонки, мм;

d - диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

h, b, t 1 , - размеры поперечного сечения шпонки, мм

[s] см - допустимое напряжение смятия, для стальных ступиц 100-120 Н/мм 2 .

Таблица 2. Геометрические параметры валов

* Применяем две шпонки, расположенные под углом 180 о.

Исходя из длины шпонок под приводные звездочки, длину ступиц последних выбираем l ст = 200 мм.

Расчетная схема приводного вала и эпюра изгибающих моментов имеет вид

Рисунок 4.эпюры моментов

где R 1 и R 2 - реакции опор в подшипниках, Н;

P - нагрузка на звездочки, определяется по формуле:

Н. (3.36)

В связи с симметричностью схемы и нагрузок реакции опор

R 1 = R 2 = P = 13495 Н.

Расчет производим аналогично п. 2.5.1.

В качестве материала вала принимаем сталь 45 (диаметр заготовки более 100 мм), предел прочности s В = 730 Н/мм 2 , пределы выносливости: s -1 = 0.43s B = 314 Н/мм 2 , t -1 = 0.58 s - 1 = 182 Н/мм 2

Диаметр вала конструктивно принимаем 0.8 от диаметра приводного вала d = 80 мм

Расчетная схема вала аналогична рис. 4.

Н.

3.6 Выбор подшипников

d = 100 мм (внутренний диаметр)

D = 215 мм (наружный диаметр)

B = 47 мм (ширина)

C = 113 кН (Динамическая грузоподъемность)

Проверяем подшипники по долговечности, которую определяю по формуле:

ч, (3.37)

где n = 39 об/мин - частота вращения вала;

P э - эквивалентная нагрузка на подшипник, при условии отсутствия осевых нагрузок определяется по формуле:

Н, (3.38)

где V = 1 - коэффициент, учитывающий вращение колец

K T = 1 - температурный коэффициент

K s = 2.0 - коэффициент нагрузки

ч. Долговечность достаточна

d = 800 мм (внутренний диаметр)

D = 160 мм (наружный диаметр)

B = 30 мм (ширина)

C = 44.7 кН (Динамическая грузоподъемность)

ч. Долговечность достаточная.

По произведённым расчётам определяем, что подшипники будут работать в течении всего срока эксплуатации.

.7 Расчет и выбор тормозного устройства и муфт

Н. (3.39)

Выбираем муфту с номинальным крутящим моментом M кр = 19000 Нм.

.8 Расчет звездочек

Известные данные для расчёта:

делительный диаметр звездочек d e = 400 мм;

количество зубьев z = 6;

шаг зубьев t = 200 мм.

диаметр роликов цепи D ц = 120 мм.

Диаметр наружной окружности определяем по формуле:

мм, (3.40)

где К=0.7 - коэффициент высоты зуба

Диаметр окружности впадин определяем по формуле:

Мм, (3.41)

Смещение центров дуг впадин определяем по формуле:

e = 0.01. 0.05 t = 8 мм. (3.42)

Радиус впадин зубьев определяем по формуле:

r = 0.5 (D ц - 0.05t) = 50 мм. (3.44)

Радиус закругления головки зуба определяем по формуле:

Мм. (3.45)

Высоту прямолинейного участка профиля зуба определяю по формуле:

мм. (3.46)

Ширину зуба определяю по формуле:

b f = 0.9 (50 - 10) - 1 = 35 мм. (3.47)

Ширину вершины зуба определяю по формуле:

b = 0.6b f = 21 мм. (3.48)

Диаметр венца определяю по формуле:
Выполнив курсовой проект мы спроектировали цепной, пластинчатый конвейер со следующими параметрами:

Производительность Q =850 т/час;

Скорость движения полотна u = 1,5 м/с;

Длина конвейера l = 90 м;

Длина горизонтального участка l г = 25 м;

Угол наклона конвейера β = 10 o ;

Плотность транспортируемого груза r = 2,7 т/м 3

Также рассчитали его основные элементы, проверили их на прочность и на долговечность.

Библиографический список

Барышев А.И., Механизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ в пищевой промышленности. Часть 2. Транспортирующие машины. - Донецк: ДонГУЭТ, 2000 - 145 с.

Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин, М.: Машиностроение, 1979. - 351 с.

Ануфриев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя в трех томах, М.: Машиностроение, 2001.

Яблоков Б.В., Белов С.В Методические указания к курсовому проекту по подъемно-транспортным устройствам (пластинчатые конвейеры), Иваново, 2002 г.

Пластинчатые конвейеры применяются для транспортирования клинкера от холодильников печей на склад, а также для перемещения крупнокусковых и абразивных материалов. Тяговым органом такого конвейера обычно является одна или две цепи, грузонесущим - жесткий металлический настил (полотно), состоящий из отдельных пластин. Преимуществом пластинчатых конвейеров является возможность транспортирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов по горизонтальным и крутонаклонным (до 354-60 °) трассам с большой (до 2000 м /час) производительностью.

Производительность Q (т/час) пластинчатого конвейера может быть определена по формуле:

Q = 3600 f-v-qh, (8.53)
где F -площадь поперечного сечения материала на ленте, м2

Для полотна без бортов

Для полотна с бортами

(8.55)

где В - ширина полотна, м; h - высота бортов, м; К=0,85 - отношение ширины слоя материала к ширине полотна; φ - угол естественного откоса материала в движении; k1 = 0,65 - коэффициент заполнения по высоте бортов. (При равномерной загрузке конвейера с бортами по всей ширине полотна второе слагаемое в формуле определения F не учитывается, а величина коэффициента k! принимается равной 0,80-=-0,85); v -скорость движения полотна конвейера, принимается в пределах 0,05-f-0,75 м/сек и уточняется по формуле

где t -шаг тяговой цепи, м; b -число зубьев приводной (b = 5, 6, 7, 8).

Ширина полотна пластинчатых конвейеров соответствует значениям нормализованного ряда для ленточных конвейеров.

n, об/мин - число оборотов головного вала конвейера.

Установочная мощность электродвигателя пластинчатого конвейера N (кВт):

(8.57)

где К2= 1,10-1,25 - коэффициент запаса мощности; q -масса 1 погонного метра движущихся частей конвейера, кг/м; L - длина конвейера, м; l1 - длина проекции конвейера на горизонтальную плоскость, м; Н - высота подъема материала, м.

8.5.3. Расчет ковшовых элеваторов

Ковшовые элеваторы применяют для транспортирования различных насыпных грузов: пылевидных, зернистых и кусковых (цемента, угля, пемзы и т. Д.)- Ковшовые элеваторы применяются

в качестве основного технологического транспорта цементного производства для подъема материала под углом до 60-85 ° от начального до конечного пункта без промежуточной загрузки и разгрузки. Материал перемещается с помощью ковшей, укрепленных через равные промежутки (или сомкнутых между собой) на бесконечном тяговом гибком органе - цепи или ленте (табл. 8.16.).

Таблица 8.16

Основные параметры ковшей

Шаг ковшей, мм	Полезная емкость i0, л	Шаг открытых ковшей, мм	Полезная емкость i0, л
Ковши глубокие	Ковши мелкие	Ковши с бортовыми направляющими
остроугольные	скругленные
	0,2	0,1	-	-	-
	0,4	0,2	-	-	-
	0,6	0,35		0,65	-
	1,3	0,75		1,3	-
	2,0	1,4			-
	4,0	2,7			6,4
	6,3	4,2
		-		7,8
		-		-
		-		-
		-		-

Тип элеватора и форму ковшей выбирают в зависимости от характеристики транспортируемого материала по таблице (табл. 8.17).

Таблица 8.17

Примечание: Типы ковшей: Г - глубокий, М - мелкий, О - остроугольный с бортовыми направляющими, С - с скругленным дном и бортовыми направляющими.

Производительность ковшового элеватора определяют по уравнению

(8.58)

ще i0 - геометрическая полезная емкость ковша, л; ак - шаг ковшей, м. Для глубоких и мелких ковшей, располагаемых с интервалом, ак = 2,5-=-3,0 h; для непрерывно расположенных ковшей с бортовыми направляющими ак»п; где h - высота ковша, м; v - скорость движения ленты или цепи, м/сек; ψ - коэффициент заполнения ковша (см. табл. 8.17).