Курсовой проект "Проектирование Транспортёра (конвейера)"

Содержание

Введение

Транспортёры (конвейеры) предназначены для перемещения сыпучих и кусковых грузовых материалов или штучных однородных грузов непрерывным потоком на небольшие расстояния. Их широко применяют для менанизирования разгрузочно - погрузочных работ, для транспортирования изделий в технологических поточных линиях.

В настоящее время известно большое количество разнообразных транспортирующих устройств, различающихся по принципу действия и по конструкции.

Все эти устройства можно разделить на две основные группы:

1. транспортирующие устройства с тяговым органом – ленточные и цепные транспортёры и элеваторы.

2. транспортирующие устройства без тягового органа – гравитационные.

Независимо от типа тягового органа транспортёры состоят из следующих основных частей:

· приводная станция, от которой тяговый орган получает движение

· тяговый орган с элементами размещения груза (ковши, скребки, люльки) или без них

· рама или ферма транспортёра

· поддерживающее устройство (катки, ролики)

· натяжная станция, которая создаёт и поддерживает необходимое натяжение тягового органа

Приводная станция включает двигатель, передачу ( зубчатую, червячную и д. р.), соединительные муфты, ведущий барабан или звёздочки с валом и опорами. Конструкция приводной станции и ее расположение относительно конвеера могут быть различными.

Натяжная станция позволяет перемещать ведомый вал с помощью винтовых механизмов и поддерживать таким образом, необходимое натяжение тягового органа. Кроме винтовых применяются грузовые натяжные устройства.

В ленточных транспортёрах тяговым органом служит гибкая лента (ремень), чаще всего текстильная, прорезиненная.

Задание на проектирование

Спроектировать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический косозубый редуктор и цепную передачу для привода к ленточному конвейеру (Рисунок 1).

1- электродвигатель, 2-ременная передача, 3-редуктор, 4-цепная передача, 5-барабан.

Рисунок 1. Кинематическая схема привода ленточного конвейера с цилиндрическим редуктором и цепной передачей

Срок службы – 5 лет, работа в 3 смены.

Полезная окружная сила, передаваемая лентой конвейера, – 11 кН,

Линейная скорость ленты – 2 м/с,

Ширина барабана – 200 мм,

Диаметр барабана – 400 мм.

Зубчатая пара: материал – сталь 12ХН3А, термическая обработка – на свое усмотрение.

I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Определяется общий КПД двигателя:

, (1), с. 5

где

h₁= 0,96 – коэффициент, учитывающий потери в ременной передаче;

h₂= 0,99 – КПД, учитывающий потери подшипников качения;

h₃=0,97 - КПД зубчатых колес,

h₄= 0,95 – коэффициент, учитывающий потери в цепной передаче

Мощность на валу барабана:

, (1), с. 5

где F_д– окружная сила; F_д==11 кН;

V_д– скорость двигателя; V_д=2 м/с;

Требуемая мощность электродвигателя:

Принимается электродвигатель с мощностью 30 кВт с синхронной частотой вращения 1000 об/мин. Типоразмер 200L6. Процент скольжения – 2,1%.

Номинальная частота вращения электродвигателя:

Угловая скорость электродвигателя:

Угловая скорость барабана:

Частота вращения барабана:

Общее передаточное число привода:

Согласно рекомендациям (стр. 43, Шейнблит), .

Определяется передаточное число редуктора:

Принимается передаточное число редуктора:

(стр. 36, Чернилевский).

Проверка:

значит, условие выполнимо.

II. Расчет передач

Находится число циклов перемены напряжений для колеса (наработка за весь срок службы):

Где - гловая скорость ведомого вала,

- время работы передачи,

Где – срок службы,

– продолжительность смены,

- одна смена,

– коэффициент сменного использования (70% времени используется на работу, 30% - простои, ремонт).

Определяется число циклов перемены напряжений для шестерни:

Твердость шестерни - 63HRC,

Твердость колеса - 50 HRC (т. 3.3, Чернилевский).

Определяется число циклов перемены напряжений , соответствующее пределу выносливости:

Для длительно работающих передач:

, т.е. ,

тогда коэффициент долговечности:

.

, т.е. ,

.

Допускаемое контактное напряжение , соответствующее числу циклов перемены напряжений :

- для шестерни:

- для колеса:

Определяется допускаемое контактное напряжение:

- для шестерни:

- для колеса:

Где – коэффициент безопасности (стр. 13, Чернилевский).

Среднее допускаемое напряжение для непрямых колес:

Определяется допускаемое напряжение изгиба, соответствующее числу циклов напряжений:

- для шестерни:

(таблица 3.9, Чернилевский),

(таблица 8.9, Иванов).

Определяется допускаемое напряжение изгиба:

Где – коэффициент безопасности,

,

.

Определяется межосевое расстояние:

Где (таблица 3.1, Чернавский),

- для косозубых передач,

.

Межосевое расстояние принимается равным 160 мм (по ГОСТ 2185-66).

Определяется модуль зубьев:

Модуль принимается из стандартного ряда ГОСТ 9563-80:

.

Принимается произвольно угол наклона зубьев β=10^о. Определяется число зубьев шестерни и колеса:

Принимается , тогда

Уточняется значение угла наклона зубьев:

Тогда

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:

- шестерни:

- колеса:

Проверка:

Диаметры вершин зубьев:

- шестерни:

- колеса:

Диаметры впадин зубьев:

- шестерни:

- колеса:

Ширина колеса:

Ширина шестерни: . Принимается

Определяется коэффициент шестерни по диаметру:

Окружная скорость колес и степень точности передачи:

При такой скорости для косозубых колес следует принять 8-ю степень точности. (стр. 32, Чернавский).

Коэффициент нагрузки:

При , твердости НВ</i>>350 и несимметричном расположении колес относительно опор с учетом изгиба ведомого вала от натяжения цепной передачи (таблица 3.5, Чернавский).