Конструирование приводов конвейеров

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство образования

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Конструирование Приводов конвейеров

Справочно-методическое пособие по курсу «Детали машин и основы конструирования»

«Прикладная механика», «Механика»

Улан-Удэ Издательство ВСГТУ

2007

Аннотация:

Справочно-методическое пособие предназначено для студентов немеханических специальностей всех форм обучения, выполняющих курсовой проект по дисциплинам: «Детали машин и основы конструирования», «Прикладная механика», «Механика». Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Детали машин, ТММ», методической комиссией Института пищевой инженерии и биотехнологии, методической комиссией факультета сервиса, технологии и дизайна.

Ключевые слова:

Привод, конвейер, редуктор, передача, механика, детали машин, курсовой проект, муфта, рама.

Составители: Балдаев В.П., Павлов А.Н., Тарасов А.Р.

Под редакцией: Балбарова В.С.

Редактор: Е.В. Белоплотова

Подписано в печать 12.10.2007 г. Формат 60х84 1/16 Усл.п.л. 3,95. Тираж 170. Заказ № 216

Издательство ВСГТУ.

670013. г.Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40,в.

2

ВВЕДЕНИЕ

Общетехнический цикл подготовки студента завершается выполнением курсового проекта по дисциплинам: «Детали машин и основы конструирования», «Механика», «Прикладная механика».

Это первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой студент активно использует знания из ряда пройденных дисциплин: инженерной графики, теоретической механики, сопротивления материалов, материаловедения и технологии конструкционных материалов, теории механизмов и машин, компьютерной графики и др. При выполнении данного курсового проекта студент осознает важность указанных дисциплин, потому что приходится вспоминать и применять ранее полученные знания.

По сути дела, выполнение данного курсового проекта является первой ступенькой в подготовке инженера, который должен обладать знаниями о конструкциях и устройстве технологических машин, применяющихся в тех или иных отраслях.

Объектами курсового проектирования являются, как правило, приводы различных машин и механизмов (ленточных и цепных конвейеров, индивидуальных приводов, коробок перемены передач и т.п.), использующие большинство деталей и узлов общего назначения.

При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит стадии проектно-конструкторской деятельности от расчетной части до воплощения механизма в рабочих чертежах. При выполнении работы студенты могут использовать метод активного обучения – игровое проектирование, последовательно осуществляя функции конструктора, технического контроля и нормоконтроля.

В справочно-методическом указании весь материал расположен в том порядке, в котором следует работать при выполнении проекта.

Настоящее справочно-методическое указание предназначено студентам немеханических специальностей всех форм обучения, выполняющих курсовой проект по дисциплинам: «Детали машин и основы конструирования», «Механика», «Прикладная механика», а также может быть полезно студентам при выполнении курсовых и дипломных проектов.

3

4

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Привод – устройство, приводящее в движение машину или механизм и

имеющее в своем составе двигатель и передаточный механизм.

ПМ – передаточный механизм (ременная, цепная, открытая зубчатая передача, редуктор, или их комбинация).

М – источник движения (электродвигатель).

РМ – рабочий механизм (приводной узел ленточного или цепного конвейера).

Рисунок 0.1 – Схема привода Стрелками показано направление передачи вращательного движения.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

•Кинематическая схема привода (приводится в задании);

•Мощность на ведущем валу конвейера Рвщ, кВт;

•Угловая скорость вращения ведущего вала конвейера, ωвщ, рад/с (с–1);

•Также может быть задан: срок службы привода, вид рабочей нагрузки – постоянная или переменная (график нагружения), коэффициенты суточного и годового использования Ксут, Кгод.

Вслучае отсутствия этих данных следует принять: срок службы – 5 лет, рабочая нагрузка – постоянная, Ксут = 0,33 (1 смена), Кгод = 0,66 (с учетом выходных дней и праздников).

При задании других исходных данных, а именно:

•для ленточного конвейера:

окружное усилие Ft (кН) на барабане; окружная скорость V (м/с) барабана; диаметр барабана D (мм);

•для цепного конвейера:

окружное усилие Ft (кН) на тяговой звездочке; окружная скорость V (м/с) звездочки;

шаг тяговых цепей t (мм); число зубьев звездочки Z,

5

uор– ориентировочное передаточное число привода. Оно равно произведению передаточных чисел открытой передачи и редуктора:

uор = uоткр· uред.

Передаточное число открытой механической передачи определяется из таблицы 1.1, где приведены7 рекомендуемые интервалы передаточных чисел для каждой передачи.

Передаточное число редуктора принимается из таблицы 1.2 в соответствии с типом редуктора. Сначала принимаются конкретное значение из середины ряда передаточных чисел.

После определения Рэд.тр и nэд.тр производится выбор электродвигателя из таблицы 1.3. При этом табличная мощность электродвигателя должна быть не меньше требуемой мощности:

Рэд ≥ Рэд.тр

и частота вращения вала электродвигателя должна приблизительно равняться ориентировочной частоте вращения ведущего вала: nэд ≈ nэд.тр .

1.2Определение фактических передаточных чисел ступеней привода

Сначала определяется фактическое общее передаточное число привода:

n

uф = n эд

вщ

Затем полученное общее передаточное число разбивается по отдельным ступеням, т.е. uф представляется в виде произведения передаточных чисел ступеней.

Для привода, состоящего из открытой передачи и редуктора

8

uф = uоткр uред ,

где uоткр не должно выходить за рекомендуемые интервалы (таблица 1.1), а uред должно соответствовать значению передаточного числа в зависимости от типа редуктора (таблица 1.2), если отсутствует открытая передача, то она не учитывается.

Таблица 1.3 – Двигатели закрытые обдуваемые единой серии 4А

Примечание: При подборе электродвигателя следует руководствоваться следующими положениями:

-выбирать двигатели с синхронной частотой вращения 1500,1000 мин–1, как наиболее оптимальные по габаритам и массе двигателя и соотношению этих параметров с параметрами редуктора;

-при выборе мощности следует учитывать, что электродвигатели могут работать с незначительной перегрузкой (до 5…8%) длительное время.

1.2 Расчет частот вращения n (мин–1), угловых скоростей ω (с–1) и вращающих моментов Т (Н·м) для всех валов привода

Число валов в приводе, как правило, на единицу больше числа передач. Например, если в приводе имеются две передачи, то число валов равно трем. Четвертым валом может быть вал приводного органа конвейера (барабан, звездочка). Рассчитаем для каждого вала такого привода величины n и ω, начиная от электродвигателя:

9

Первый вал (вал электродвигателя):

Четвертый вал (ведущий вал конвейера):

Вращающий момент от первого вала к последнему должен увеличиваться:

T1 < T2 < T3 < T4.

За исключением случая, когда движение от вала электродвигателя передается через соединительную муфту на привод, тогда момент на первом валу:

T1 = T2 ,

η1

где η1 – КПД соединительной муфты.

10