Проектування привідного пристрою

 

 

Розрахувати і спроектувати привідний пристрій для стрічкового конвеєра за наведеними вихідними даними:

 

 

1 – електродвигун; 2-редуктор; 3 – клинопасова передача; 4- рама; 5-конвеєр

2. Вихідні дані для проектування:

Обертовий момент на тихохідному валу редуктора Т=900, Н∙м.

Частота обертання тихохідного вала n =40 об/хв.

Тип редуктора: Ц2С.

Режим роботи пристрою – неперервний протягом 8 год на добу з короткочасними перевантаженнями до 150%.

3. Обсяг роботи

Пояснювальне записка (15) с.

Креслення загального вигляду привідного пристрою (ф. А1). Креслення рами і шківів. Специфікації до складальних креслень

 

У технічному завданні на проектування задається привід до стрічкового конвеєра, який включає електродвигун, пасову передачу і стандартний редуктор. Усі окремі елементи приводу встановлюються на відповідній рамі. Механічна енергія від електродвигуна через клинопасову передачу передається до редуктора, тихохідний вал якого з'єднується за допомогою муфти з валом барабана стрічкового транспортера.

Вихідними даними для розрахунків є необхідний обертовий момент на тихохідному валу редуктора (який дорівнює моменту сил опору на валу барабана конвеєра) і частота його обертання (залежить від швидкості стрічки транспортера, тобто його продуктивності і діаметра барабана). Забезпечення заданої частоти обертання здійснюється за допомогою механічних передач – клинопасової передачі і стандартного редуктора, оскільки частота обертання вала електродвигуна значно вища від необхідної частоти обертання барабана конвеєра. Наявність пасової передачі в структурі привідного пристрою полегшує пуск у дію транспортера, а також запобігає руйнуванню елементів приводу за короткочасних пікових перевантажень.

 

 

Для вибору основних елементів привідного пристрою необхідно встановити кінематичні параметри і параметри навантаження цих елементів.

 

 

Найбільше в приводах машин застосовують асинхронні двигуни трифазного струму єдиної серії 4А. Ці електродвигуни задовільно працюють при тривалому режимі роботи, економічні й можуть використовуватись у різних кліматичних умовах. Асинхронні електродвигуни мають фіксовані частоти обертання валів залежно від кількості полюсів. Синхронні частоти обертання стандартних асинхронних електродвигунів, які працюють від електромережі частотою 50 Гц, бувають: 3000, 1500, 1000 й 750 об/хв. За тієї самої потужності із зменшенням частоти обертання вала електродвигуна зростають його габаритні розміри і маса, значно збільшується вартість. Тому доцільно використовувати двигуни з високою частотою обертання вала. Фактична частота обертання вала за номінального навантаження двигуна дещо менша і наводиться в довідниках.

Враховуючи те, що в заданому приводі використовується стандартний редуктор, для якого рекомендують електродвигуни з частотою обертання, не більшою за 1500 об/хв, а також необхідність достатньої довговічності привідного паса в клинопасовій передачі, орієнтуватимемось на вибір асинхронного електродвигуна, який має синхронну частоту обертання вала 1500 об/хв. Такі двигуни мають відносно малі вартість і масу, коефіцієнт корисної дії достатньо високий.

Необхідні параметри для вибору електродвигуна визначаються за наведеними нижче залежностями.

Потужність на тихохідному валу редуктора заданого привідного пристрою

Рт=Т ωт = Тπn/30=900*3. 14*40/30=3800 Вт=3. 8кВт

Необхідна потужність електродвигуна

Р1=Рт/η=3, 8/0, 92=4, 09 кВт

де η=ηр∙ηп=0, 92 коефіцієнт корисної дії (ККД) приводу;

ηр ~ 0, 97% – орієнтовне значення ККД стандартного редуктора;

ηп ~0, 95% – орієнтовне значення ККД клинопасової передачі.

Фактична потужність електродвигуна повинна бути більшою або дорівнювати необхідній, тобто Рв>Р1

З довідника вибираємо стандартний електродвигун з параметрами:

• тип електродвигуна 4А100L4УЗ
• номінальна потужність РД =4, 0 кВт;
• частота обертання вала nд =1430 об/хв;
• коефіцієнт корисної дії ηд=0, 84
• маса m =42 кг.

 

 

Відповідно до завдання для привідного пристрою конвеєра використовується стандартний двоступінчастий редуктор Ц2С

Вибір редуктора ведеться за максимальним обертовим моментом на тихохідному вату Т. Крім того, також необхідно враховувати орієнтовне значення передавального числа редуктора, яке становитиме

U’Р=Uзаг/U’п=35, 75/2=17, 9

де загальне передавальне число приводу визначається за частотами обертання вала двигуна nД і вала редуктора n

Uзаг=nд/n=1430/40=35. 75

Орієнтовне значення передаточного числа пасової передачі початково приймемо U’п=2

Маючи обертовий момент Т на тихохідному валу редуктора і наближене значення його передавального числа U’Р із довідника вибираємо редуктор Ц2С з такими параметрами:

• типорозмір редуктора Ц2С-125
• передавальне число uр=20 об/хв
• обертовий момент на тихохідному валу Tp=1000 Н∙м
• допустиме радіальне навантаження швидкохідного валу FT=1000 Н
• коефіцієнт корисної дії редуктора ηр =0, 98
• маса редуктора mР =78 кг

3.2.3. Кінематичні параметри і параметри навантаження клинопасової передачі

 

Виходячи із значення передавального числа Uр вибраного редуктора, необхідне передаватьне число клинопасової передачі дорівнюватиме

Uп=Uзаг/Up=35, 75/20=1, 79

Передавані потужності, частоти обертання і кутові