Подъемно-транспортные машины

              ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧЕРЕЖДЕНИЕ

         ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

      Воронежская  государственная лесотехническая  академия

 

              Кафедра деталей машин и инженерной  графики

 

 

 

 

                            ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

                               К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

 

                                                ПО ПТМ

 

 

 

 

 

Студент:_________________                 /___________________________/

                      подпись, дата                                          фамилия, инициалы

 

Группа:__________________

 

 

Руководитель проекта:_________________    /______________________/

                                                       подпись, дата                     фамилия, инициалы

 

Проект допущен  к защите:______________        Оценка____________

                                                         дата 

 

Защита состоится:______________

                                         дата

 

 

 

 

 

                                           Воронеж 2011

Задание №1

Выдано:

Спроектировать ленточный конвейер:

Дано: , т/ч

          , м/с

          , м

           ,

Материал-глина

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

                                            Лист замечаний:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           Реферат:

Ключевые слова: конвейер, производительность, передача, лента, барабан, привод, редуктор, электродвигатель, расчет.

В курсовом проекте был  спроектирован горизонтальный ленточный  конвейер для транспортирования  глины с винтовым натяжным устройством. Разработана конструкция привода, подобраны: электродвигатель, муфта  и редуктор. Произведены расчеты открытой цилиндрической передачи и приводного вала конвейера, к которому подобраны подшипники качения.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Содержание.

1.Введение………………………………………………………………..6.

2. Расчет конвейера………………………………………………………7.

3.Общий кинематический  анализ………………………………………15.

4. Расчет открытой  цилиндрической передачи………………………..17.

5. Расчет вала…………………………………………………………….22.

6.Заключение…………………………………………………………….31.

7. Библиографический список………………………………………….32.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               Введение.

Ленточные конвейеры  являются наиболее распространенными  типам и транспортирующих машин  непрерывного действия во всех отраслях промышленности. Их применяют в основном технологическом процессе ряда деревообрабатывающих отраслей, в частности в лесопилении, производстве плиты, в мебельном и фанерном производстве. Широко их используют для транспортирования щепы, технологических дров, строительных материалов, для погрузки отходов в транспортные средства т.д.

Ленточные конвейеры отличаются высокой  производительностью (до 30-40 тыс. т/ч), простой  конструкции, малой материалоемкостью, надежностью в работе и удобством  в эксплуатации, относительно небольшой расход энергии. Они бывают: горизонтальные ( ) наклонные ( ), комбинированные.

В качестве грузонесущих органов ленточных  конвейеров применяют ленты тканевые, прорезиненные, проволочные и стальные. Основными параметрами ленты являются: ширина, обеспечивающая при данной скорости ее движение, производительность конвейера и толщина или число прокладок, обеспечивающих ее прочность. Лента на рабочей ветви конвейера в зависимости от конструкций опор приобретает плоскую или желобчатую форму.

В некоторых конвейерах различают: приводные, натяжные и отклоняющие, служащие для изменения направления  движения ленты, барабана. Чем больше диаметр барабана, тем меньше напряжение от изгиба ленты и тем больше срок ее службы. Конвейеры могут иметь следующие виды приводов: единичный головной или двух барабанный, раздельный (на головном и хвостовом барабанах) и комбинированный, а также много приводные, чтобы лента под влиянием собственной силы тяжести и веса груза не провисала, на раме конвейера устанавливают поддерживающие роликоопоры: плоские однорядные для перемещения несущих грузов многороликовые опоры для перемещения насыпных грузов.

Для создания в ветвях ленты натяжения  применяют натяжные устройства: винтовые и грузовые, лебедочные и грузо-лебедочные.

 

 

 

 

 

1. Расчет конвейера.

 

 

         3                                                                                4

 

        Рисунок 1. Схема к расчету ленточного  конвейера.

 

При транспортировании насыпных грузов ширину ленты конвейера определяют по формуле:

         , м

Где Q – производительность конвейера, т/ч;

       V – скорость ленты, м/с;

       - насыпная плотность груза, т/ ;

       - коэффициент, учитывающий влияние угла естественного откоса груза;

      - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона конвейера.

, м

Принимаем конвейерную  ленту тип 2 шириной 800 мм по ГОСТу  из нитей БКНЛ-150 с прочностью ткани 150 Н/мм, которые имеют максимальную допустимую рабочую нагрузку Н/м.

B=800 мм скорость должна быть:

 

Определяем погонную массу груза:

, кг/м

 

 

Толщина ленты:

Где Z – количество тканевых прокладок;

      - толщина тканевых прокладок, мм;

      -  толщина резиновой обкладки рабочей поверхности ленты, мм;

      - толщина резиновой обкладки нерабочей поверхности, мм;

 

Погонная масса ленты:

 

Диаметр роликовых опор принимаем

Расстояние между роликовыми опорами:

Рабочей ветви 

Холостой ветви

 

Погонная масса вращающихся  частей роликовых опор:

 

Движущая сила конвейера:

, Н

Где - обобщенный коэффициент местных сопротивлений, зависит от длины конвейера, м;

- коэффициент сопротивления  движению рабочей ветви ленты;

- коэффициент сопротивления  движению холостой ветви ленты;

Н=0 – высота подъема груза;

g – ускорение свободного падения, м/ ;

 

Максимальное статическое натяжение  ленты:

 

Необходимое число прокладок в  ленте:

Где максимально допускаемая рабочая нагрузка прокладок, Н/м;

, что меньше принятого z=3;

 

Диаметр приводного барабана:

Принимаем по ГОСТу  мм.

 

Диаметр натяжного барабана:

 мм

Принимаем по ГОСТу  мм.

 

Производим тяговый расчет конвейера методом обхода по контуру.

Натяжение в т.1 принимаем  неизвестным .

Сопротивление на холостом участке 1-2:

 Н

 

Натяжение в т.2:

 

Натяжение в т.3:

 

Сопротивление на рабочем  участке 3-4:

, Н

 Н

 

Натяжение в т.4

 

Согласно уравнению  Эйлера,

Где f - коэффициент сцепления между лентой и барабаном.

 

Уточняем необходимое  число прокладок:

Что меньше z=3,

 

Движущая сила конвейера:

 

Минимальное натяжение  ленты:

Где - погонная масса груза, кг/м;

- погонная масса ленты, кг/м;

- расстояние между роликовыми  опорами рабочей ветви конвейера;

 

Фактические значения в требуемый предел не входит, поэтому требуется пересчет.

Принимаем

 

Натяжение в т.2:

Натяжение в т.3:

 

Уточняем необходимое число  прокладок:

Что меньше z=3,

 

Движущая сила конвейера:

Попадает в рассчитанный промежуток:

 

Правильность выбора диаметра приводного барабана:

 

Длина приводного и натяжного  барабанов:

 

Мощность электродвигателя при коэффициенте запаса; ,

 

Выбираем электродвигатель 4А112М443:

; ; ; ; ;

 

Частота вращения приводного барабана:

Где - диаметр приводного барабана, мм

V – скорость ленты;

 

Необходимое передаточное отношение:

 

Крутящий момент на валу электродвигателя ( на быстроходном валу редуктора):

 

 

Крутящий момент на тихоходном валу редуктора при

 

Выбираем редуктор: тип Ц3У-200; передаточное отношение ; крутящий момент на тихоходном валу Нм; ; m=186 кг.

 

Уточняем:

А) скорость ленты:

 

Б) Частота вращения приводного барабана:

 

В) мощность электродвигателя:

 

Г) производительность конвейера:

Где - коэффициент, учитывающий угол естественного откоса груза;

 

Проверка электродвигателя на пуск:

1) момент статических  сопротивлений,

 

2) динамический момент  от вращающихся масс:

Где – время пуска;

 

3) динамический момент  от поступательно движущихся  масс:

 

4) момент в период  пуска:

 

5) коэффициент перегрузки:

Где - номинальный момент двигателя;

[ ] – допускаемое значение коэффициента перегрузки (для выбранного электродвигателя).

 

Выбор тормоза. Расчетный тормозной момент:

Где - КПД барабана;

- коэффициент уменьшения сопротивления конвейера;

 

 

Тормозной момент на валу электродвигателя:

Так как получается отрицательный тормозной момент, то устройство самотормозящееся. Поэтому тормоз выбирать не нужно.

 

Расчет величины натяжного устройства. Натяжное устройство принимаем винтовое. Расчетная величина натяжного устройства.

где и - натяжение в наибольшей и сбегающих ветвях ленты на натяжном барабане;

 

Усилие действующее на один винт:

 

 

Допускаемое напряжение на растяжение:

[ ]=0.6

[ ]=

 

Внутренний диаметр  резьбы винта:

 

Принимаем винт М14

p=2 мм – шаг;

d= 14 мм – внешний диаметр;

- внутренний диаметр;

 - средний диаметр;

- угол подъема;

2. Общий кинематический анализ.

Необходимое передаточное отношение 

Принимаем передаточное отношение  открытой цилиндрической передачи

Подбираем редуктор, тип редуктора: Ц2У-160; передаточное отношение  ; крутящий момент на тихоходном валу Нм; ; m=95 кг.

 

Угловая скорость рассчитывается по формуле:

- КПД муфта; 

 

Подбор муфты осуществляется по вращающему моменту:

Где - коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации:

 

Выбираем муфту упругую втулочно-кольцевую.

[T] = 63 Нм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет открытой  цилиндрической передачи.

Основным критерием  работоспособности передачи является прочность зубьев на изгиб. Находим min величину модуля с последующим определением через него основных геометрических параметров. Из кинематического расчета известно, что число оборотов шестерни открытой передачи равно числу оборотов редуктора т.е. число оборотов колеса равно числу оборотов выходного вала .  По аналогии вращающий момент на валу шестерни . Передаточное число u = 3.07.

3.1. Время работы передачи.

Где L – срок службы в годах;

- коэффициент использования  года;

- коэффициент использования  суток;

 

 

Открытые передачи выполняют обычно прямозубыми, с твердостью . Для изготовления шестерни принимаем сталь 45 с твердостью , улучшенную, ;для изготовления колеса сталь 45 HB 176…217, нормализованную

 

3.2. Допускаемые напряжения  изгиба:

[ ]

где - базовый предел выносливости зубьев по излому от напряжений изгиба;

- коэффициент безопасности;

- коэффициент, учитывающий влияние  одно- ли двухстороннего приложения  нагрузки;

- коэффициент долговечности;

 

Базовый предел выносливости материала шестерни.

Материал колеса:

 

Коэффициент долговечности при :