Файл: Контрольная работа по дисциплине детали машин и основы конструирования.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Институт____________________________
Кафедра
Прикладной механики и инженерной графики
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине:
«ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ»
Выполнил: _________________________
(фамилия, имя, отчество)
______________________________________
(направление, форма обучения, курс, группа,
______________________________________
номер зачетной книжки)
Руководитель: _________________________
(фамилия, имя, отчество)
Оценка: _______________________________
Санкт-Петербург
20 ______
№ варианта | Ft, кН | V, м/с | Dб, м | p |
19 | 5,0 | 0,5 | 0,45 | 3 |
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Спроектировать электромеханический привод ленточного конвейера, включающего электродвигатель, клиноременную передачу, двухступенчатый цилиндрический редуктор и соединительную муфту. Приводной (рабочий) вал конвейера смонтирован на двух опорах симметричных относительно приводного барабана.
Рис.1. Структурная и кинематическая схема привода:
1 – электродвигатель, 2 – клиноременная передача, 3 – редуктор, 4 – муфта, 5 – приводной барабан конвейера.
Данные для расчетов:
Тяговое усилие на барабане, кН | Ft | |
Скорость ленты конвейера, м/с | v | |
Диаметр приводного барабана, м | Dб | |
Число пар полюсов электродвигателя | p | |
Режим работы привода | | |
Срок службы привода, ч. | Lh | |
Институт________________ Студент _____________________
Курс______ Группа_______ Руководитель _________________
Выдано _________________ Срок сдачи ____________________
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4
-
Расчётная схема привода 5 -
Определение требуемой мощности электродвигателя, выбор электродвигателя 6 -
Определение кинематических, силовых и энергетических параметров механизмов привода 7 -
Выбор редуктора 8 -
Расчёт клиноременной передачи 9 -
Выбор цепной муфты 14 -
Разработка конструкции вала приводного барабана конвейера 15 -
Выбор подшипников вала приводного барабана 20 -
Расчёт соединения вал – ступица 21
Выводы по работе 22
Библиографический список 22
Исходные данные для расчетно-практической работы ………………23
ВВЕДЕНИЕ
Ленточные конвейеры относятся к транспортирующим машинам с гибким тяговым органом. Они используются для перемещения опилок, щепы, стружки, пылящих и штучных грузов, а также других мелкогабаритных материалов и изделий. Устанавливаются ленточные конвейеры, в основном, внутри производственных цехов.
В пояснительной записке приводится последовательность кинематических, силовых и энергетических расчётов привода с выбором типа и размеров стандартных агрегатов: электродвигателя, редуктора, а также расчёт дополнительной клиноремённой передачи с клиновым ремнём нормального сечения. Выходной вал редуктора соединяется с ведущим валом с помощью компенсирующей цепной муфты. Выбор цепной муфты осуществляется по каталогу. Регулирование скорости конвейера в процессе работы не предусмотрено. В пояснительной записке также приводится разработка конструкции вала приводного барабана, расчет соединения вал - ступица барабана, выбор и определение расчётного базового ресурса подшипников вала приводного барабана.
1. РАСЧЁТНАЯ СХЕМА ПРИВОДА
В задании предусматривается проектирование и расчёт электромеханического привода ленточного конвейера, включающего электродвигатель, клиноременную передачу, двухступенчатый цилиндрический редуктор и соединительную муфту. Приводной (рабочий) вал конвейера смонтирован на двух опорах, симметричных относительно приводного барабана. Блок – схема для расчёта электромеханического привода конвейера с обозначениями рассчитываемых параметров приведена на рис.1.
Рис. 1. Блок – схема электромеханического привода
Обозначения на блок-схеме:1 – электродвигатель, 2 – клиноремен-ная передача, 3 – редуктор, 4 – муфта, 5 – приводной барабан ленточного конвейера.
п, – кинематические параметры валов: частота вращения и угловая скорость соответственно;
Р, Т – энергетические и силовые параметры валов: мощность и вращающий момент соответственно;
эл – вал электродвигателя;
клр – вал клиноременной передачи;
вх – входной вал редуктора;
вых – выходной вал редуктора;
б – приводной вал барабана.
Ft– тяговое усилие на барабане;
υ – скорость ленты конвейера.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Мощность на валу приводного барабана, затрачиваемая при работе конвейера, кВт
Pб = Ft·υ =
где Ft – тяговое усилие на барабане, кН;
υ – скорость ленты конвейера, м/с.
Определим значение общего коэффициента полезного действия (КПД) привода конвейера
ƞобщ = ƞклр · ƞред · ƞмуф· ƞб = 0,95 · 0,93 · 0,97 · 0,98 = 0,84
КПД клиноремённой передачи принимаем ƞклр = 0,95;
КПД редуктора принимаем ƞред = 0,93;
КПД цепной муфты принимаем ƞмуф = 0,97;
КПД барабана принимаем ƞб = 0,98.
Определим значение расчётной мощности электродвигателя, кВт
Ртр.эл = Рб / ƞобщ =
Определим значение синхронной частоты вращения вала электродвигателя, об/мин
где: f – частота переменного тока, равная 50 Гц;
р – число пар полюсов.
По условию задания р = .
Выбор электродвигателя из каталога осуществляется по значениям синхронной частоты вращения вала электродвигателя ncи расчетной мощности электродвигателя Ртр.эл на основании выполнения условия Рэл ≥ Ртр.эл. При выборе электродвигателя по условию Рэл ≤ Ртр.эл перегрузка по мощности не должна превышать 5 %.
Исходя из вышеприведённых расчётов принимаем по табл. П1, П [3] следующие параметры двигателя серии АИР:
тип двигателя АИР ;
мощность Рэл = кВт;
число оборотов nэл = об/мин;
диаметр посадочного участка вала электродвигателя d1 = мм;
длина посадочного участка вала электродвигателя l1 = мм;
расстояние между осями болтов для крепления двигателя к натяжному
устройству b10 = мм;
ширина опорной поверхности лапок двигателя при креплении к раме
bо = b10+ 5d10 = = мм.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ, СИЛОВЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ ПРИВОДА
Частота вращения приводного барабана, об/мин
где υ– скорость ленты конвейера из задания, м/с;
Dб – диаметр приводного барабана конвейера из задания, м.
Определим общее передаточное отношение привода конвейера и произведем его разбивку по ступеням механических передач.
iпр=nэл/nб =
iпр=uпр
Привод включает два передаточных механизма: клиноременную передачу и зубчатый редуктор. Предварительно примем передаточное число клиноременной передачи
uклр = 2, тогда передаточное число редуктора будет равно
uред = uпр/uклр =
Стандартное передаточное число двухступенчатого редуктора принимаем из номинального ряда передаточных чисел по табл. П5 [3]:
uред.ст. =
Приняв uред. = uред.ст., уточним значение передаточного числа клиноременной передачи.
uклр = uпр/uред.ст =
Определим значения мощности на валах привода конвейера. Мощность на валу двигателя, кВт
Р1 = Ртр.эл =
Мощность на входном валу редуктора, кВт
Рвх = Ртр.эл·ƞклр =
Мощность на выходном валу редуктора, кВт
Рвых = Рвх·ƞред =
Мощность на валу приводного барабана, кВт
Рб = Рвых·ƞмуф·ƞб =
Определим значения частоты вращения валов привода конвейера.
Частота вращения вала электродвигателя, об/мин
n1 = nэл =
Частота вращения входного вала редуктора, об/мин
nвх = nэл / uклр =
Частота вращения выходного вала редуктора, об/мин
nвых = nб =nвх /uред.ст =
Определим значения вращающих моментов на валах привода. Вращающий момент на валу электродвигателя, Н·м
Т1 = Тэл. = 9550 · Pтр.эл / nэл =
Вращающий момент на входном валу редуктора, Н·м
Твх = Т1 · uклр