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: 472
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Институт____________________________Кафедра Прикладной механики и инженерной графикиКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАпо дисциплине: «ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ»Выполнил: _________________________(фамилия, имя, отчество)______________________________________(направление, форма обучения, курс, группа,______________________________________номер зачетной книжки) Руководитель: _________________________ (фамилия, имя, отчество) Оценка: _______________________________ Санкт-Петербург20 ______
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕСпроектировать 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:
Институт________________ Студент _____________________Курс______ Группа_______ Руководитель _________________Выдано _________________ Срок сдачи ____________________ОГЛАВЛЕНИЕВведение4
Рис. 1. Блок – схема электромеханического приводаОбозначения 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 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМощность на валу приводного барабана, затрачиваемая при работе конвейера, кВтPб= Ft·υ =
где Ft – тяговое усилие на барабане, кН; υ – скорость ленты конвейера, м/с.Определим значение общего коэффициента полезного действия(КПД) привода конвейераƞобщ = 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, кВтРтр.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 электродвигателяиз каталога осуществляется по значениям синхронной частоты вращения вала электродвигателя ncи расчетной мощности электродвигателя Ртр.элна 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 рамеbо = b10+ 5d10 = = мм.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ, СИЛОВЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ ПРИВОДАЧастота вращения приводного барабана, об/мингде 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=uпрПривод включает два передаточных механизма: клиноременную передачу и зубчатый редуктор. Предварительно примем передаточное число клиноременной передачи
uклр = 2, тогда передаточное число редуктора будет равноuред = 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, кВтР1 = Ртр.эл =Мощность на входном валу редуктора, кВтРвх = Ртр.эл·ƞклр =Мощность на выходном валу редуктора, кВтРвых = Рвх·ƞред =Мощность на валу приводного барабана, кВтРб = Рвых·ƞмуф·ƞб =Определим значения частоты вращения валов привода конвейера. Частота вращения вала электродвигателя, об/минn1 = nэл=Частота вращения входного вала редуктора, об/минnвх = nэл/ uклр=Частота вращения выходного вала редуктора, об/минnвых = 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
| № варианта | Ft, кН | V, м/с | Dб, м | p |
| 19 | 5,0 | 0,5 | 0,45 | 3 |
| 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 ____________________ОГЛАВЛЕНИЕВведение4
-
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
Рис. 1. Блок – схема электромеханического приводаОбозначения 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 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМощность на валу приводного барабана, затрачиваемая при работе конвейера, кВтPб= Ft·υ =
где Ft – тяговое усилие на барабане, кН; υ – скорость ленты конвейера, м/с.Определим значение общего коэффициента полезного действия(КПД) привода конвейераƞобщ = 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, кВтРтр.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 электродвигателяиз каталога осуществляется по значениям синхронной частоты вращения вала электродвигателя ncи расчетной мощности электродвигателя Ртр.элна 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 рамеbо = b10+ 5d10 = = мм.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ, СИЛОВЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ ПРИВОДАЧастота вращения приводного барабана, об/мингде 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=uпрПривод включает два передаточных механизма: клиноременную передачу и зубчатый редуктор. Предварительно примем передаточное число клиноременной передачи
uклр = 2, тогда передаточное число редуктора будет равноuред = 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, кВтР1 = Ртр.эл =Мощность на входном валу редуктора, кВтРвх = Ртр.эл·ƞклр =Мощность на выходном валу редуктора, кВтРвых = Рвх·ƞред =Мощность на валу приводного барабана, кВтРб = Рвых·ƞмуф·ƞб =Определим значения частоты вращения валов привода конвейера. Частота вращения вала электродвигателя, об/минn1 = nэл=Частота вращения входного вала редуктора, об/минnвх = nэл/ uклр=Частота вращения выходного вала редуктора, об/минnвых = 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