Проектирование привода к ленточному конвейеру (kursovik)

Посмотреть архив целиком

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации


Томский политехнический университет






Кафедра теоретической

и прикладной механики








ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА К ЛЕНТОЧНОМУ КОНВЕЙЕРУ


Пояснительная записка к курсовому проекту








Выполнил: ст-т гр.2Б01

Герасимов А.


Преподаватель:

Снегирёв Д. П.














2004

Задание на проектирование


Спроектировать привод к ленточному конвейеру. Окружное усилие на барабане Fб; окружная скорость барабана Vб; диаметр барабана Dб; срок службы привода h.


Исходные данные


Fб=4 кН;

Vб=60 м/мин;

Dб=0,3 м;

h=8 лет.


Расчет и конструирование








1 – электродвигатель;

2 – муфта;

3 – редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый горизонтальный;

4 – муфта;

5 – барабан.


I – вал электродвигателя;

II – быстроходный вал;

III – промежуточный вал;

IV – тихоходный вал;

V – вал конвейера.


(Z1 Z2) – быстроходная пара;

(Z3Z4) – тихоходная пара.


1 Выбор стандартного электродвигателя


Выбор стандартного электродвигателя проводят по трём признакам:

  1. требуемой мощности;

  2. типу;

  3. частоте вращения.



1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя


При выборе мощности электродвигателя необходимо соблюдать следующее неравенство:

(1.1)

где N – паспортная мощность электродвигателя;

Nтр.ЭД – требуемая мощность электродвигателя.

(1.2)

где Nраб.зв. – мощность на рабочем звене;

ηпр – коэффициент полезного действия (КПД) привода.

В нашем случае Nраб.зв. = Nv.

Определим мощность на рабочем звене по выражению:

Вт (1.3)

где F – усилие натяжения ленты конвейера, Н;

– линейная скорость перемещения ленты конвейера, м/с.

Вт.

Определим КПД привода:

(1.4)

где - КПД муфты, связывающей I и II валы;

- КПД редуктора;

- КПД муфты, связывающей IV и V валы;

- КПД опор звёздочки.

КПД редуктора рассчитываем по следующей формуле:

(1.5)

где - КПД пары подшипников качения;

- КПД зубчатой передачи.

Определим КПД редуктора:

.

Определим КПД привода, принимая КПД муфт и , равными 1:

.

Зная мощность на рабочем звене и КПД привода, определим требуемую мощность электродвигателя:

Вт.

На основании выражения 1.1 принимаем ближайшее стандартное значение мощности электродвигателя:

N = 5,5 кН.




1.2 Выбор типа электродвигателя


Учитывая условия работы конвейера (большие пусковые нагрузки, запыленность рабочей среды), среди основных типов асинхронных электродвигателей трёхфазного тока выбираем двигатель типа АОП2 – электродвигатель закрытый обдуваемый с повышенным пусковым моментом. Исполнение закрытое, на лапах, без фланца.



1.3 Выбор частоты вращения вала электродвигателя


Выбор частоты вращения вала электродвигателя производят с учетом средних значений передаточных отношений отдельных передач. Определим передаточное отношение привода по разрешающей способности:

(1.6)

где , - передаточные отношения зубчатых передач.

На основании рекомендаций [1,7] принимаем:

==3...6.

В нашем случае:

.

Тогда

(1.7)

где - частота вращения рабочего звена, об/мин. Она равна:

= (1.8)

где - окружная скорость барабана, м/с;

- делительный барабана, мм.

= об/мин.

Зная частоту вращения рабочего звена и передаточное отношение редуктора по разрешающей способности, определим возможные частоты вращения вала ЭД:

об/мин.

Принимаем частоту вращения вала двигателя при известной мощности и типе двигателя, равной 965 об/мин.


Габаритные размеры, мм

Установочные размеры, мм

L

B1

B4

B5

H

L3

l

2C

2G

d

d4

h

468

318

238

165

361

108

80

254

178

38

14

160



Типо-размер АОП2

Nном,

кВт

n, об/мин при Nном

Мпуск/Мном

51-6

5,5

965

1,8


2 Кинематический расчёт


2.1 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням

По известным частотам вращения электродвигателя и вала рабочего звена определим передаточное отношение редуктора:

.

По имеющимся рекомендациям в литературе разбиваем передаточное отношение по ступеням. Для зубчатого цилиндрического двухступенчатого редуктора:

. (2.1)

Найдем передаточное отношение для первой (быстроходной) ступени:

Найдем передаточное отношение для второй ступени:



2.2 Определение частот вращения на валах двигателя


об/мин;

об/мин;

об/мин;

об/мин;

об/мин.


3 Определение крутящих моментов на валах привода


Крутящий момент на валу I рассчитываем по следующей формуле:

(3.1)

где - угловая скорость вала двигателя, 1/с.

Переход от частоты вращения вала к его угловой скорости осуществляется по нижеприведенной формуле, если частота имеет размерность об/мин, а угловая скорость – 1/c:

(3.2)

В нашем случае угловая скорость вала двигателя равна:

1/c.

Определим крутящий момент на валу I:

.

При определении крутящего момента на валу II следует учитывать потери мощности на муфте и паре подшипников качения на втором валу. Таким образом, рассчитыавть крутящий момент на валу II следует по формуле:

(3.3)

где - КПД пары подшипников качения на втором валу.

.

Крутящий момент на валу III рассчитываем по нижеприведенной формуле: