14. Далее подбирают электродвигатель по расчетной (потребной) мощности (см. п. 11). Для конвейеров часто принимают трехфазные асинхронные двигатели серии 4А. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет использовать их для работы в загрязненных условиях, на открытом воздухе.
15.Редуктор выбирают по передаточному числу и моменту на валу ведущей звездочки.
Расчетное передаточное число
Асинхронную (номинальную) частоту вращения вала двигателя nдв принимают по нормативным документам, а частоту вращения ведущей звездочки вычисляют по формуле
Если в качестве передаточного механизма использован стандартный редуктор, его передаточное число, как правило, не совпадают с расчетным. В этом случае отклонение передаточного числа редуктора up от расчетного u′ должно быть не более 4%. Это отклонение рассчитывают по формуле
При определении типоразмера подбираемого редуктора необходимо, чтобы вращающий момент тихоходного вала, на передачу которого рассчитан редуктор, был не меньше вращающего момента на валу ведущей звездочки в случае соединения этих валов посредством муфты. Момент на валу ведущей звездочки можно вычислить по формуле
Выбирая тип и конструктивное исполнение редуктора, необходимо предусматривать рациональную компоновку всего привода.
4. ПРИМЕР РАСЧЕТА ЦЕПНОГО СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА
Рассчитать цепной скребковый конвейер (см. рис. 7) производительностью 15 т/ч, предназначенный для транспортирования пшеницы (ρ = 0,8 т/м3) на высоту Н = 5 м и расстояние L = 15м.
Длина горизонтального участка Lг = 2 м.
Угол наклона наклонной части β = arctg[H/(L – Lг)] = arctg [5/(15 - 2)] = 21°.
Длина наклонного участка Lн = (L – Lг)/cosβ = (15 - 2)/cos21° = 14 м.
1. Размеры скребков.
Задавая скорость тягового элемента v = 0,7 м/с, по формуле (2) находим ширину скребка
где k = bск/hск = 2 [см. пояснения к формуле (2)] Cβ = 0,65 - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона транспортера на производительность [см. пояснения к формуле(1), стр 16]; ψ = 0,6 - коэффициент заполнения желоба для легкосыпучих грузов.
В качестве рабочего органа принимаем высокий скребок прямоугольной формы для порционного волочения. Расчетная высота скребка hск = bск/k = = 0,195/2 = 0,098 м = 98 мм.
Из ряда по ГОСТ 7116 – 77 (120
Уточняем скорость тягового элемента из формулы (1):
Из условия обеспечения наибольшего заполнения желоба грузом принимаем tск = 6t.
2. Сопротивления движению тягового органа. Общее сопротивление движению тягового органа можно определить как сумму сопротивлений на отдельных прямолинейных участках (см. рис. 7).
2.1. Сопротивление движению груза и тягового органа (цепи) на рабочем наклонном участке длиной Lр.н. = 14м [см. формулу (6)]
где q - линейная плотность груза: q = Q/(3,6v) = == 15/(3,6-0,67) = 6,22 кг/м; qц - линейная плотность тягового органа со скребком: для одноцепочного тягового органа qц = (0,5...0,8) q = 0,72•6,22 = 5 кг/м; ξ = 0,6 - коэффициент сопротивления движению груза по желобу [см. пояснения к формуле (6), стр. 18].
2.2. Сопротивление движению груза и тягового органа на рабочем горизонтальном участке длиной Lг = 2 м [см. формулу (7)]
2.3. Сопротивление движению холостой ветви тягового органа на горизонтальном участке длиной Lх.г. = 2 м [см. формулу (8)]
где ξц = 0,3 - коэффициент трения цепи без катков [см. пояснения к формуле (8), стр. 18].
2.4. Сопротивление движению холостой ветви тягового органа на наклонном участке длиной Lх.н. = 14 м [см. формулу (9)]
Знак «-» показывает, что сила Wх.н. способствует движению тягового органа, т. е. является движущей силой.
3. Окружная сила на ведущей звездочке [см. формулу (10)]
где ξ = 1,1; m = 2.
4. Расчетная мощность двигателя [см. формулу (11)] при ηм = 0,9
Полученному значению мощности можно применить электродвигатель 4А80В4У3 с номинальной мощностью
5. Усилия в тяговом органе. Минимальное натяжение цепи определяем из условия устойчивости скребка при θ = 3° и tcr = 6t:
5.1. Усилие в сбегающей ветви тягового органа для рассматриваемого случая [см. рис. 7 и формулу (14)]
5.2. Усилие в набегающей ветви тягового органа [см. формулу (12)]
6. Выбор цепи. Принимаем коэффициент запаса прочности [n] = 6 [см. пояснения к формуле (18), стр.21].
6.1. Расчетное разрушающее усилие в цепи определяем по формуле (20):
По значению FР выбираем приводную роликовую длиннозвенную цепь ТРД-38-4000-2-2-6 (табл. 2) с параметрами: t = 38,1 мм; [FР] = 4000 даН = 40кН; qц = 2,1 кг/м.
6.2. Далее определяем действующую в цепи динамическую нагрузку [см. формулу (21)]
где m = (q + 2qц)LΣ = (6,22+2·2,1) 16 = 167 кг;LΣ = Lн + Lг = 11 + 5 = 16 м; (ωзв = 2v/Dзв = 2•0,67/ 0,24 = 5,5 с-1; Dзв = t/sin (180°/z) = 38/sin (180/20) = 243,6 мм.
6.3. Расчетное разрушающее усилие [см. формулу (22)]
6.4. Расчетный коэффициент запаса прочности [см. формулу (23)]
что больше минимально допустимого значения. Следовательно, статическая прочность цепи обеспечена.
7. Выбор редуктора.
7.1. Определяем расчетное значение передаточного числа [см. формулу (24) ]
где
7.2. Момент на валу приводного вала [см. формулу (27)]
Выбираем двухступенчатый цилиндрический редуктор Ц2У – 100, рассчитанный на вращающий момент тихоходного вала 250 Н·м, передаточное отношение uр = 28.
7.3. Отклонение от расчетного передаточного числа [см. формулу(26)]
что допустимо.
Библиографический список
1. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана – Высшая школа, 2000. – 552с.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.: Машиностроение, 2001. – Т.1, 2, 3.
3. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения / М.Н. Ерохин, А.В. Карп, Н.А. Выскребенцев и др.; Под редакцией А.В. Карпа. – М.: Колос, 1999. – 228 с.: ил.
4. СтепыгинВ.И., Чертов Е.Д., Елфимов С.А. Проектирование подъемно – транспортных установок: Учебное пособие. – М: Машиностроение, 2005. – 288 с.; ил.
Учебно-методическое издание
скребковые конвейеры
Учебно-методическое пособие
для курсового проектирования
Составители: И.Л. Новожилов, В.Н. Самородова
Публикуется в редакции составителей