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

  1. Расчётная схема привода 5

  2. Определение требуемой мощности электродвигателя, выбор электродвигателя 6

  3. Определение кинематических, силовых и энергетических параметров механизмов привода 7

  4. Выбор редуктора 8

  5. Расчёт клиноременной передачи 9

  6. Выбор цепной муфты 14

  7. Разработка конструкции вала приводного барабана конвейера 15

  8. Выбор подшипников вала приводного барабана 20

  9. 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 Ftтяговое 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;

рчисло 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