Дипломная (вкр): Разработка упаковочного шнекового полуавтомата для производства шлакообразующих смесей

Определяем фактическое межосевое расстояние:

  (2.32)

Полученное значение для передач с нерегулируемым межосевым расстоянием уменьшаем на величину:  мм.

Приняв, примерно, мм, получим окончательное значение межосевого расстояния мм.

Определение диаметров делительных окружностей звездочек:

  (2.33)

  (2.34)

Определение диаметров окружностей вершин звездочек:

  (2.35)

 (2.36)

Диаметры окружностей впадин ведущей и ведомой звездочек и радиус впадин зубьев звездочек:

  (2.37)   (2.38)

 мм.

Диаметры ободов (проточек) звездочек мм,

 (2.39)

  (2.40)

Определение минимального межосевого расстояния:

  (2.41)

Определение ширины зуба и ширины венца звездочки:

 (2.42)

 мм для однорядной цепи.

2.3.5 Расчет цепи по запасу прочности

Определение действительной окружной силы:

 (2.43)

Определение натяжения цепи от центробежных сил:

  (2.44)

Определение натяжения от действия сил тяжести за счет провисания цепи:

  (2.45)

Определение коэффициента запаса прочности цепи:

  (2.46)

где  определяется линейной интерполяцией по [30].

Определение силы, действующей на валы цепной передачи:

  (2.47)

где - при спокойной нагрузке и угле наклона .

2.3.6 Расчет цепи на долговечность по износостойкости шарниров

Определение срока службы цепи при асинфазном вращении звездочек:

  (2.48)

,

- смазка передачи периодическая [30]

2.3.7 Ограничение числа ударов цепи

Определение числа ударов цепи

  (2.49)

 (2.50)

2.3.8 Оценка критической частоты вращения

Определение критической частоты вращения вала ведущей звездочки:

  (2.51)

Следовательно, резонанс отсутствует.

2.4 Разработка привода ленточного конвейера

Ведущая роль машиностроения среди других отраслей народного хозяйства определяется тем, что основные производственные процессы во всех отраслях промышленности, строительства и сельского хозяйства выполняют машины. Технический уровень отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем машиностроения.

При разработке конструкций механизмов и машин задача состоит в создании узлов, отвечающих потребностям промышленности и обладающих высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями.

Целью данного курсового проекта является модернизация упаковочного полуавтомата для фасовки шлакообразующих смесей со, а именно разработка привода конвейера для передачи мешкотары.

Работая над проектом, необходимо решить следующие основные задачи:

-        разработать компоновку привода;

-        провести кинематический расчет и на его основании выбрать электродвигатель и стандартный червячный редуктор;

         рассчитать цепную передачу.

Итогом графической части проекта является разработка общего вида привода.

2.4.1 Описание конструкции привода конвейера для передачи мешкотары

Конвейер предназначен для передачи мешкотары от упаковочного полуавтомата к контейнеру для транспортировки в цех выплавки конверторного производства.

Движением главного привода является вращение приводного барабана конвейера. Привод барабана состоит из электродвигателя соединенного муфтой с червячным редуктором и цепной передачи.

В целях разработки привода конвейера планируется рассчитать мощности на приводном валу. Выбрав новый электродвигатель и стандартный редуктор.

2.4.2 Спроектировать привод ленточного конвейера, согласно исходных данных: Ft = 5,4 кН - тяговое усилие. V = 0,65 м/с - скорость ленты.

DБ = 355 мм - диаметр барабана.

Допускаемое отклонение скорости ленты  [21. стр. 20]

Срок службы привода принимаем 7 лет.

Назначаем условия эксплуатации агрегата:

- количество рабочих смен - 3;

-        продолжительность смены - 8 часов;

         периодичность включения - частая;

         характер рабочей нагрузки - постоянная;

         реверсивный.

Кинематическая схема привода к ленточному транспортеру приведена на рисунке 2.4

2.4.3 Разработка и описание кинематической схемы привода

Привод состоит из электродвигателя, соединительной муфты, стандартного червячного редуктора и цепной передачи.

Крутящий момент от электродвигателя (1) передается на быстроходный вал червячного редуктора (3) через соединительную муфту (2). В качестве соединительной муфты используем муфту втулочно-пальцевую с упругими элементами. Далее крутящий момент с тихоходного вала червячного редуктора передается через цепную передачу (4) на приводной вал барабана (5).

Рисунок 2.4 Кинематическая схема привода барабана 1- электродвигатель; 2 - муфта; 3 - редуктор; 4 - цепная передача

2.4.4 Энергокинематический расчет привода

Выбор двигателя: Для проектируемых машин агрегатов рекомендуется применять трехфазные короткозамкнутые асинхронные двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны.

Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет их использовать для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях [21. страница 40]

Определяем частоту вращения приводного вала барабана:

 ,об/мин. (2.52)

.

Определяем требуемую мощность рабочей машины:

Nр =, кВт, (2.53)

Nр =.

Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода (ηo).

Для определения общего КПД привода устанавливаем источники потери мощности на основе анализа кинематической схемы привода. В данном приводе к ним относятся: муфта, закрытая червячная передача, открытая цепная передача, подшипники качения.

ηо = ηмη2п.кηЧП ηОП , (2.54)

Значения КПД передач и подшипников качения принимаем по [21. таблица 1.1. страница 5]

где: ; ; ; .

тогда: ηо=0,990,993 0,850,93 =0,76.

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

NДВ = , кВт , (2.55)

NДВ ==4,6.

По требуемой мощности на выходе, учитывая условие  выбираем электродвигатель серии 4А с номинальной мощностью Nном=5,5 кВт, применив для расчета 2 варианта типа двигателя:

Таблица 2.1 Короткозамкнутые трехфазные асинхронные двигатели серии 4А

Определяем общее передаточное отношение привода:

, (2.56)

; ;

 ;  

Производим разбивку передаточных чисел по ступеням:

Разбиваем согласно первому способу [21. страница 44],

принимаем для редуктора передаточное число постоянным uзп=2,5 тогда для открытой передачи:

  (2.57)

Таблица 2.2 Определение передаточных чисел по первому способу

Как видим, приемлемыми оказываются 3 и 4 вариант, в которых, передаточное число находится в пределах рекомендуемых значений  [21. страница 45 таблица 2.3]., производя анализ, делаем вывод, что принимать четвертый способ не рекомендуется, так как при этом увеличивается габарит цепной передачи, поэтому принимаем третьей вариант.

Таким образом, выбираем двигатель 4АМ112М4У3 (Nном =5,5 кВт, nном=1445 об/мин);

передаточные числа: привода u=41,3;

редуктора uзп=16;

открытой передачи .

Таблица 2.3 Габаритные размеры двигателя 4АМ112М4У3 по ТУ16-510.781-81

Определяем максимально допустимое отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины

 (2.58)

где , % -допустимое отклонение скорости приводного вала рабочей машины.

.

Определяем допускаемую частоту вращения приводного вала рабочей машины:

 (2.59)

.4.5 Определение силовых и кинематических параметров привода

. Определяем мощность: на двигателе: =5,5 .

на быстроходном валу: =5,50,980,99=5,34.

на тихоходном валу: =5,340,850,99=4,49.

рабочей машины: =4,490,930,99=4,13.