Кузнецов А.Г. КТ11–НТК(БТ)ПМ–171 (1194886), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Недостатками пластинчатых конвейеров являются значительная металлоемкость и высокая стоимость изготовления.2.2 Предварительное составление расчётной схемы конвейераПри проектировании конвейера должны быть заданы или назначеныхарактеристики перемещаемого груза, максимальная производительность,сведения об условиях работы и схема трассы со всеми необходимыми размерами. При анализе исходных данных для проектирования необходимо самостоятельно установить ряд недостающих характеристик перемещаемого груза.Для удобства сводим данные задания в таблицу 2.1Таблица 2.1 – Исходные данныеВид грузаРудаВид конвейерапластинчатыйКрупность транспортируемых частицУсловия работыРасчетная производительностьдо 500, ммТяжелые150 т/чСкорость движения настила, м/с0,25Длина трассы конвейера, м5Предварительная расчетная схема представлена на рисунке 2.1.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата22Рисунок 2.1 − Предварительная расчетная схема: 1 − питатель (загрузочная воронка); 2 − приводная станция; 3 − настил; 4 − натяжная станцияТипы пластинчатых стационарных конвейеров в зависимости от конструкции настила ходовой части устанавливаются по таблице 2.2.Таблица 2.2 − Конструктивные схемы настилаКонструктивная схема настилаТип конвейераОбласть примененияплоский разомкнутый ПРТранспортированиештучных грузовплоский сомкнутыйПСтранспортирование штучных и насыпных (кусковых) грузовбезбортовой волнистый ВЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата23продолжение таблицы 2.2бортовой волнистый БВтранспортирование насыпных и штучных грузовкоробчатый мелкийКМтранспортирование насыпных грузовкоробчатый глубокий КГВ числе характеристик перемещаемого насыпного груза должны бытьзаданы или назначены его наименование, угол естественного откоса в покое,насыпная плотность, род груза (рядовой или сортированный), максимальныйразмер типичных кусков или наибольших кусков, влажность, коэффициентывнутреннего и внешнего трения и т.
д. Недостающие характеристики, имеющие решающее значение при выборе и расчете конвейера, определяются наосновании анализа заданных характеристик. Для дальнейших расчетов следует дополнить исходные данные следующими представленными в таблице2.3.Таблица 2.3 – Дополнительные данныеНасыпная плотность груза,тм32,2Угол естественного откоса в покоеУгол естественного откоса в движении,Коэффициент внешнего трения по стали4001500,8Коэффициент внутреннего трения0,9Степень подвижностиМалая0Так как угол естественного откоса в покое 40 , а род транспортированного груза − руда крупностью кусков до 500 мм принимаем коробчатый настил тяжелого типа (КГ), представленный на рисунке 2.2.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата24Рисунок 2.2 − Коробчатый настил тяжелого типа (КГ)2.3 Предварительные расчеты пластинчатого конвейера питателя2.3.1 Определение необходимой ширины настила по производительностиТребуемая ширина настила, мм:2 2h 2hQВ б б(2.1)900v k П k П kПk П С2tg (0,7 H ) 1 tg (0,7 40) 0,53 безразмерный коэффициент, учиты-гдевающий уменьшение площади поперечного сечения груза на наклонном участке конвейера и связанность груза; C2 безразмерный коэффициент, равный1 для горизонтальных конвейеров; так как борта конвейера находятся застенкой питателя и в работе участия не принимают принимаем размер куска ,который может попасть в область между стенки питателя и конвейера − 60мм h 1.25a' 1, 25 60 75 мм – высота бортов, по ГОСТ принимаем h=100 мм ;hб 0, 75h 0, 75 100 75 мм – высота слоя груза у бортов.2150 2 0, 075 2 0, 075В 0,52 м900 0, 25 2, 2 0,53 0,53 0,53Проверим ширину настила по гранулометрическому составу груза:(2.2)B x2a' 200 1.7 60 200 302 мм.Однако из конструктивных соображений принимаем настил ширинойболее 800 мм.
Тогда из ряда по ГОСТ 22281-76 принимаем ближайшее большее значение ширины настила В=1000 мм. Основные размеры приведены втаблице 2.4 и на рисунке 2.3Таблица 2.4 − Основные размеры настила, ммm,ВА ВВП СDEH H1LL1 d h h1tкг1000 11306592015010503612711084 12243620085400178ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата25Рисунок 2.3 − Конструкция волнистого настила2.3.2 Приближенный тяговый расчетМаксимальное натяжение цепи определяется по приближенной формуле:Smax 1,1 S0 (qГ q0 ) LB q0 LH ;(2.3)где S 0 − начальное натяжение цепи, ( S0 1000 3000 Н); LB − горизонтальнаяпроекция полной длины загруженной ветви конвейера, м; LH − то же для незагруженной ветви конвейера, м; q 0 − линейная нагрузка от ходовой частиконвейера, Н/м; q Г − линейная нагрузка от насыпного груза, Н; - коэффициент сопротивления движению ходовой части на прямолинейных участках, 0,03 − для катков на подшипниках качения.q0 (60 B A) g (60 1 100)9,81 1569,6 Н − для металлического настилагде А – эмпирический коэффициент, А=100 − для среднего настила ширинойболее 0,8 м ;qГ g Q 9,81 7480 81532 Н3, 6 3, 6 0, 25(2.4)ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата26ТогдаSmax 1,1 3000 0,03 (81532 1569,6) 5 1569,6 5 17270,75 НОпределим разрывное усилиеS разр 1,5 S max1,5 17270, 75n 6 77718, 4 H22h, не болееm, кг53,4765s35d55027d425b3, не менее6d318b2, не более62d212b1, не более250b4, не болееШаг цепи80d186Номер цепиРазрушающая нагрузка,кН не менееМ80где n − коэффициент запаса прочности цепи; для конвейеров без вертикальных и близких к вертикальным участков трассы n ≈ 6.По найденному усилию выбирается цепь М80 типа 4, исполнения 3 смаксимальной разрушающей нагрузкой 80 кН, шагом t 250 мм по ГОСТ 58881, представленную на рисунке 2.4, основные размеры которой представленыв таблице 2.5.Таблица 2.5 − Основные размеры цепи М 20 в ммРисунок 2.4 − Цепь тяговая катковая с ребордами на катках с подшипниками скольжения: 1 − полый валик; 2 − втулка; 3 − каток с ребордой; 4 −внутренняя пластина; 5 − наружная пластинаЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата272.3.3 Тяговый расчет методом обхода трассы по контуруРисунок 2.5 − Контур трассы пластинчатого конвейераПринимаем натяжение в точке 2 S2 3000 H . При обходе трассы от точки 2 по направлению движения полотна определяем:S1 S2 W12 S2 qo L12 (2.5)S3 k S2 ;(2.6)(2.7)S4 S3 W34 S3 (qГ q0 ) L34 Значения qц и qн выбираются по таблицам 2.5 и 2.4 в соответствии спринятыми цепями и настилом; ω − коэффициент сопротивления движениюцепи по направляющим, ориентировочно для тяговых пластинчатых втулочно-катковых цепей с катками на подшипниках скольжения ω = 0,1;qц= 2·3,47 ·9,81= 68,08 Н/мqн= 178· 9,81 = 1746,2 Н/мq0 = qц + qн =68,08+1746,2= 1814,28 Н/мS1 S2 W12 S2 qo L12 3000 1814, 28 5 0,03 2727,86 НS3 1,03 3000 3090 Н;S4 3090 (81532 2727,86) 5 0,03 15728,98 Н.Расчетное натяжение цепи для двухцепного конвейера: Smax= S4=15728,98 Н(2.8)S р 0,75 Smax 0,75 15728,98 11796,74 НОпределение расчетного натяжения тягового элемента.S разр 1,5 S расч2n1,5 11796, 746 53085,33H2Так как разрывная нагрузка меньше, чем у выбранной цепи, то окончательно останавливаемся на М80.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата282.3.4 Определение тягового усилияОкружное (тяговое) усилие на приводных звездочках определяется поформуле(2.9)где W1-4 – сопротивление в приводных звездочках:W1-4 = (0,03…0,05)∙(S4 +S1).(2.10)ТогдаW1-4 = 0,03∙(15728,98 +2727,86)=553,71Н;.2.3.5 Определение мощности и выбор двигателяМощность двигателя, при КПД привода 0 0,85 определится по формуле:Pk з Ft 1,15 13554, 74 0, 25 4,59 кВт1000 01000 0,85(2.11)По полученному значению мощности выбираем двигатель серии4А132M8У3:P 5,5 кВт , n 1500 об / минОпределяем крутящий момент на приводном валуTдв 9550 N дв 9550 5,5 35, 02 Нмnдв1500(2.12)2.3.6 Расчет и выбор редуктораОпределяем диаметр звездочкиDзв=z0 tц8 0,25 0,637 м3,14(2.13)Определяем частоту вращения приводного валаnпр.в 60 1000 60 0, 25 1000 7,5 об / минz pz p(2.14)Определяем передаточное число приводаiобщ nдв 1500 200nпр.в7,5(2.15)Расчетный крутящий момент на валу приводной звездочкиM кр k3 Ft Dз / 2 ,(2.16)где k3 - коэффициент запаса, принимаем 1,1; Dз − диаметр делительнойокружности приводной звездочкиM кр 1,113554,74 0,637 / 2 4748,9HмЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата29По условиям:i p iпn p nдв(2.17)М p М кргде iр – табличное значение передаточного значения редуктора; nр – допустимая для редуктора частота вращения быстроходного вала; Mр – номинальноезначение крутящего момента на тихоходном валу редуктораВыбирается редуктор типа 1Ч2-160/100 со следующими характеристиками: передаточное число 200, крутящий момент на тихоходном валу 5600nр = 1500 об/мин, диаметр входного вала 20мм, диаметр выходногоНм,вала 45 мм.[4], рисунок 2.6.Рисунок 2.6 − Габаритные и присоединительные размеры редукторачервячного двухступенчатого 1Ч2-160/100Рисунок 2.7 − Габаритные и присоединительные размеры редукторачервячного двухступенчатого 1Ч2-160/100ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата302.3.7 Выбор муфтВыбирается муфта типа МУВП, соединяющая вал двигателя с валомредуктора по условию, из ГОСТ 21424-93:M табл М расч ,(2.18)где Мрасч – расчетный момент на валу; Мрасч – табличное значение передаваемого муфтой моментаМ расч k1М ном(2.19)где k1 – коэффициент учитывающий ответственность механизма; Мном=35,02 Нм − номинальный момент двигателяМ расч 1,1 35,02 38,52НмПринимается муфта МУВП 2503-32-40-22-2 по ГОСТ 21424-93 [5] сноминальным крутящим моментом 250Нм, так как муфты с крутящим моментом 63, 125 не подходят по диаметру вала редуктора.Рисунок 2.7 – Схема упругой втулочно-пальцевой муфтыМуфта, соединяющая вал приводной станции с валом редуктора, выбирается по условиюЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата31M табл М расчМ расч k1М ном i p p(2.20)где iр – передаточное число выбранного редуктора; p 0, 65 – кпд редуктораПринимается муфта МЗ-4-Н 45 по 5006-55 с номинальным крутящиммоментом 5600 Нм. [6].Рисунок 2.8 – Схема зубчатой муфтыТаблица 2.6 − Размеры муфты МЗ-4-Н 45 по 5006-55ВB1d21512970D1702.3.8 Расчет приводного валаСиловая схема нагружения валов имеет целью определение консольных сил со стороны муфты, реакций в подшипниках, а также направлениевращающего момента, угловой скорости вала и его диаметр.F S1 S4 0,75 15728,98 2727,86 0,75 13842,63НОпределяем реакции опорRA RB F 13842,63HM RA 0, 4 13842,63 0, 4 5537,1HмДействие силы FrRB/ Fr 0, 4591, 78 0, 4 131,5H1 0, 4 0, 4 0, 41,8M A/ RB/ 1,8 236,72HмM 1/ RB/ 0, 4 52, 6 НмM 2/ RB/ 1, 4 184,1HмЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата32Рисунок 2.9 − Построение реакций в опорах подшипниковОпределяем диаметры сечений валаМатериал вала - сталь 40 ХН.d3Т 2 1030, 2 [ ]к34748,9 103 105,880, 2 20мм(2.21)Принимаем по стандартному ряду d=120 мм.С учетом ослабления сечения шпоночными пазами под звездочкамиувеличиваем диаметр вала на 20%d з 120 1, 2 144 ммС учетом рассчитанных данных конструируем вал, назначая диаметрыпо нормальному ряду размеров. В целях унификации принимаем диметрывала в опорах одинаковыми и равными большему: 120мм.
Диаметры вала подзвездочками также принимаем одинаковыми и равными 150мм.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата3311. Расчет оси натяжной станции.F / (S3 S2 ) 0,75 (3090 3000) 0,75 4567,5НRA RB F / 4567,5HM RA 0, 4 4567,5 0, 4 1827 НмМатериал вала - сталь 40Определяем диаметр сечения вала под звездочкамиd3М 1031827 1033 770, 2 [ ]к0, 2 20ммПринимаем по стандартному ряду d=80 мм.С учетом ослабления сечения шпоночным пазом увеличиваем диаметрвала на 10%d 80 1,1 88 ммПринимаем диаметр вала под звездочками равный 90 мм.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата343 Технологическая частьПроектирование технологических процессов является составной частью единой системы технологической подготовки производства. Эта система установлена на базе государственных стандартов с целью организации иуправления технологической подготовкой производства на основе новейшихдостижений науки и техники. Проектирование технологических процессовсостоит из следующих этапов: анализа исходных данных, технологическогоконтроля детали, выбора заготовки, баз, установление маршрута обработкиотдельных поверхностей, проектирования технологического маршрута изготовления детали с выбором типа оборудования, расчёта припусков, построения операций, расчётов режимов обработки, технического нормированияопераций, оформления технологической документации.Обработка резанием является основным технологическим процессомпри изготовлении деталей машин и механизмов.