Название: Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 182.14 Kb
Скачать файл: referat.me-298550.docx
Краткое описание работы: Визначення погонної місткості ковшів, опору руху і натягу ланцюгів елеватора для транспортування пшениці. Розрахунок приводу транспортера й ланцюгової передачі. Уточнюючий розрахунок осі і валу. Вибір підшипників, шпонок, муфти. Опис роботи транспортера.
Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора
Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора
Вступ
Розрахувати вертикальний ковшовий ланцюговий елеватор для транспортування пшениці γв = 7,2 кН/мі, продуктивністю П = 176,6 кН/год. Швидкість транспортування складає ν = 1,3 м/с, висота, на яку подається вантаж Н = 13 м, максимальний розмір рядового вантажу а₀ = 77,7 мм.
1. Розрахунок основних параметрів тягового органу (ланцюг, ковш) і вибір електродвигуна
Вибір деяких основних параметрів. Для транспортування пшениці приймаємо ланцюговий елеватор із зімкненими ковшами. Скориставшись рекомендаціями табл. 4,1 (1), приймаємо ковш типу Г (глибокий), коефіцієнт заповнення ковшів складатиме Ψ = 0,75.
Визначення погонної місткості ковшів . ф.4.13 (1).
ік/tк = П/3,6·ν· γв·Ψ;
ік/tк = 176,6/3,6· 1,3· 7,2· 0,75 = 6,98 л/м.
За табл. 4,2 (1) для ік/tк = 8 л/м вибираємо ківш глибокий шириною Вк = 320 мм, крок ковшів tк = 0,5 м, виліт ковша lк = 175 мм, ік/tк = 8 л/м.
Вибраний ківш перевіряється на кусковатість ф. 4,14 (1).
lк ≥ х · а₀ ;
lк ≥ 2,25 · 77,7 ;
lк = 175 > 2,25 · 77,7 ;
lк = 175 > 174,8 , умова виконується.
Для вибраних ковшів уточнимо швидкість транспортування ф. 4,15.
ν = [( ν· ік/ tк)розр.] / (ік/tк)ГОСТ ;
ν = [(1,3· 6,98) розр.] / (8) ГОСТ = 1,13 м/с.
Визначення погонних навантажень. Силу тяжіння вантажу на 1 пог.м. ходової частини елеватора визначено за формулою
qв = П/3,6· ν;
= 176,6 / 3,6 · 1,13 = 43,49 Н/м.
Погонне навантаження від елементів, що рухаються (ланцюги та ковші) ф. 4,20. (1).
q₀ = qл · Zл + qк ;
q₀ = 36,6 · 1 + 494 = 530,6 Н/м,
де qл – погонне навантаження відланцюгів, Н/м,
Zл – вибирають по таблиці 3,1 (1),
- погонне навантаження від ковшів.
qк = Gк / tк ;
qк = 247/0,5 = 494 Н/м,
де Gк – вага ковша, вибирається за табл. 4,2. (1) Gк = 247 Н, або розраховують за ф. 4,22. (1).
tк - крок ковшів, м.
Для визначення погонних навантажень від ланцюгів скористаємося ф. 4,16…4,19. (1).
Наближене значення потужності елеватора
Р нр = ПН ( 1,15 + К/γ) / 3670;
Р нр = 176,6 · 13 (1,15 + 0,55/0,75) / 3670 = 0,45 кВт,
де К – коефіцієнт продуктивності, табл. 4,3. (1) К = 0,55.
П = 176,6 кН/год розрахункова продуктивність;
γ = 7,2 кН/мі - об’ємна маса вантажу.
Окружна сила на зірочках, Н.
Ft = 1000 · Р нр / ν ;
Ft = 1000 · 0,45 / 1,13 = 398,23 Н.
Найбільше умовне навантаження.
Fmax = Ft + 2000;
max = 398,23 + 2000 = 2398,2 Н.
Руйнуюче навантаження.
Fр = Fmax · S / Zл ;
Fр = 2398,2 · 9/ 1 = 21583,8 Н,
де S = 9, запас міцності ланцюгів;
Zл = 1 кількість ланцюгів, при Вк ≤ 320 мм, приймають один тяговий ланцюг.
По руйнуючому навантаженні вибираємо ланцюг М 20, для якого Fр = 20 кН, типу 1 Dt = 40 мм.
Скориставшись 8. табл. ХС, знаходимо qл = 36,6 Н/м:
При виконанні навчальних проектів можна скористатися 7. ф. 8,7 (1) для визначення погонного навантаження ковшів разом з ланцюгами.
q₀ = К · П ;
q₀ = 0,8 · 176,6 = 141,28 Н/м, де К = 1,08 коєфіцієнт пропорціональності.
П = 176,6 кН/год – розрахункова продуктивність.
Визначення опору руху і натягу ланцюгів. Поділимо трасу на характерні ділянки, починаючи з точки 1 приводного валу до точки 4.
Приймаємо коефіцієнт опору при огинанні зірочок К = 1,08 с 84 (1).
Тяговий розрахунок необхідно розпочати з точки найменшого натягу. Для заданої траси елеватора найменший натяг буде в точці 2.
Величину його визначимо ф. 4,25 (1).
Fн = 8000 · bк + 40 · Н;
Fн = 8000 · 0,32 + 40 · 13 = 2560 + 520 = 3080 Н,
де bк – ширина ковша bк = 0,32 м, Н = 13 м, висота на яку піднімається вантаж.
Натяг у точці 2:
F₂ = Fmin = Fн / 2;
F₂ = 3080 / 2 = 1540 Н.
F₃ = F₂ · К + W₃ ;
F₃ = 1540 · 1,05 + 103,2 = 1720,2 Н.
W₃ - сила опору при зачерпуванні вантажу ф. 4,23. (1).
F ₄ = F₃ + W₃₋₄ = F₃ + (qв + q₀) · Н;
F ₄ = 1720,2 + (43,48 + 530,6)· 13 = 918,37 Н.
Натяг у точці 1.
F₁ = F₂ - W₂₋₁ = F₂ - (-q₀Н) = F₂ + q₀Н;
F₁ = 1540 + 530,6 · 13 = 8437,8 Н.
Визначення окружної сили на приводних зірочках ф. 3,41. (1).
Ft = Fнб – Fзб + Wпр = F ₄ - F₁ + (F ₄ + F₁)(К-1);
Ft = 9183,37 – 8437,8 + (9183,37 + 8437,8)(1,05 – 1) = 833,67 Н = 0,83 кН.
Визначення потужності електродвигуна , ф.3,42 (1).
Р = Ft ν / 1000 · η₀;
Р = 833,67 · 1,13 / 1000 · 0,75 = 942,04 / 750 =1,25 кВт,
де η₀ = 0,75 с. 18 (1).
По розрахованій потужності вибираємо електродвигун (1 том 3. табл.. 2,4) або (табл. 2Д) 4А80В4У3 Рд = 1,5 кВт nд = 1415 хвЇ№.
2. Розрахунок приводу транспортера
Загальне передаточне відношення приводу:
Попередньо приймаємо стандартний двоступінчатий редуктор з передаточним відношенням Uред = 16, тоді передаточне відношення ланцюгової передачі:
Визначаємо частоту обертання, кутову швидкість, потужність та крутні моменти на кожному з валів.
Вал 1. n1 = nдв = 1415 об/хв;
елеватор транспортер ківш ланцюг
;
P1 = Pтр = 510 Вт;
.
Вал 2. n2 = n1 = 1415 об/хв;
W2 = W1 = 148,1 с-1;
P2 = P1 Ч η муф = 510 Ч 0,98 = 500 Вт;
.
Вал 3. об/хв;
;
P3 = P2 Ч η ред = 500 Ч 0,94 = 470 Вт;
.
Вал 4. об/хв;
;
P4 = P3 Ч η цеп = 470 Ч 0,93 = 437 Вт;
.
Остаточно приймаємо черв’ячний одноступінчатий обдуваймий редуктор Ч-160-16+-52-1-1ВУ2, для нього максимальний крутний момент на тихоходному валу (вал 3):
Tmax = 250 HЧм > T3 = 50,81 HЧм.
Орієнтовний розрахунок вала 4.
Згідно з [2] стор. 296 попередньо оцінюємо діаметр валу нижньої головки при занижених граничних напруженнях при крученні.
, де
[τ] = 25 мПа – для транспортерних валів.
3. Розрахунок ланцюгової передачі
Згідно з [2] стор. 286 приймаємо z1 = 24, тоді
z2 = z1Ч Uцеп = 24 Ч 3,1 = 74
Згідно з [2] формула 13.26 визначаємо розрахункову потужність:
, де
, за [2] стор. 287 – коефіцієнт експлуатації.
Згідно з [2] табл. 13.2 встановлюємо значення коефіцієнтів:
kд = 1 – коеф. динамічного навантаження;
kа = 1,25 – коеф. міжосьової відстані;
kреж = 1,45 – коеф. режиму;
kрег = 1– коеф. способу регулювання натягнення ланцюга;
kс = 0,8 – коеф. змащення;
kн = 1,0 – коеф. нахилу передачі до горизонту.
Коефіцієнт кількості зубців:
Коефіцієнт частоти обертання:
При цьому Рр = 470 Ч 1,2 Ч 1,45 Ч 1 = 817,8 Вт.
Згідно з [2] табл. 13.4 для прийнятих h01 = 50 об/хв та Рр = 817,8 Вт приймаємо ланцюг з кроком Рц = 15,875мм, для якого
[Рр] = 0,75 кВт Рр = 0,81 кВт.
Згідно з [2] формула 13.2 швидкість дорівнює:
Згідно з [2] табл. 13.3 призначаємо густе внутрішньошарнірне мастило.
Кількість зубців ланцюга за [2] формула 13.6:
,
де а = 635 мм – попередньо прийнята між осьова відстань.
Округлюючи до найближчого парного значення приймаємо Lp = 131.
Діаметр зірочки згідно з [2] формула 13.8:
Колова сила
4. Уточнений розрахунок валу
Визначаємо сили, які діють на вал.
У площині ZOX:
Перевірка:
У площині YOX:
Перевірка:
Матеріал валу – сталь 45, покращення σВ = 750 МПа, σт = 450 МПа.
За [2], стор. 300, формула 15.7:
σ1 = 0,4 Ч σВ =0,4 Ч 750 = 300 МПа
τ1 = 0,2 Ч σВ = 0,2 Ч 750 = 150 МПа
Розраховуємо небезпечний перетин І-І, послаблений шпонковим пазом Кσ = 1,7; Кτ = 1,4.
Згинаючий момент в небезпечному перетині:
Крутний момент:
Напруження згинання:
Напруження кручення:
Згідно з [2] за графіком на мал. 15.5, стор. 301: kd = 0,84.
Згідно з [2] за графіком на мал. 15.6, стор. 301: kf = 0,92.
За [2] по формулам 15.4, стор. 299:
Запас опору втомі по згину:
Запас опору втомлюваності по крученню:
За [2] по формулі 15.3, стор. 299 запас опору втомі:
Умова міцності виконується.
5. Уточнений розрахунок осі
Визначаємо сили, що діють на вісь:
Визначаємо реакції опор:
Розраховуємо небезпечний перетин І-І (ІІ-ІІ), який послаблений шпонковим пазом Kσ = 1,7; Кτ = 1,4.
Матеріал вала – сталь 45, покращення:
σВ = 750 МПа; σТ = 450 МПа; σ1 = 300 Мпа.
Напрям згину:
За [2] графік рис. 15.5, стор. 301 kd = 0,84
За [2] рис. 15.6, стор. 301 kf = 0,92
За [2] стор. 299 за формулами 15,4 запас опору втомі:
Умова міцності виконується.
6. Вибір підшипників
Обираємо сферичні дворядні шарико-підшипники середньої сеії 1306 за ГОСТ 5720-90, для яких d = 30мм; D = 72 мм; В = 19 мм.
7. Вибір шпонок
За ГОСТ 23360-78 проводимо вибір шпонок при
db = 30 мм; b = 8 мм; h = 7 мм; l = 54мм – 2 шпонки;
при db = 22 мм; b = 7 мм; h = 7 мм; l = 42 мм.
За [2] стор. 88 формула 6.1:
Умова міцності виконується.
8. Вибір муфти
Для передачі крутного моменту від електродвигуна до редуктора обираємо пружну втулково-пальцеву муфту МУВП-16-22-11-43 за ГОСТ 21424-75.
9. Опис роботи транспортера
Для піднімання насипних вантажів на висоту до 70 м застосовують ковшові елеватори. Ковшовий елеватор складається з нескінченного гнучкого органу , до якого прикріплюються ковші, які є робочими елементами. Тяговий орган огинає приводний та натяжний барабани (зірочки), які розміщені у металевому кожусі. Верхню частину елеватора звуть головкою, нижню - башмаком. Головка і башмак з’єднані між собою металевими секціями, або розподільними трубами. Сипучий вантаж попадає у башмак через одну із завантажувальних ланок. Проходячи приводний барабан (зірочку), ковші розвантажуються. Для збезпечення необхідного натягу тягового органа та запобігання просипанню вантажу з ковшів, в елеваторах застосовують натяжний пристрій, а для обертання приводного барабана (зірочку) в одному напрямку – зупинники.
У с/г ковшові елеватори застосовують: на зерноочисних токах, на крупорушках, на компінованих заводах тощо. Вони часто входять до складу механізмів с/г машин.
Література
1. Механізація транспортуючих та вантажопідйомних робіт. М.В. Любін, П.С. Берник.1997 р.
2. Иванов М.Н. Детали машин, М.: 1991.
3. Справочник конструктора .Анурьев. 1,2,3 том.
4. Иванченко Ф.К. Расчёты грузоподъёмных и транспортирующих машин, К.: 1978.
5. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Кузьмин, Ф.Л. Марон. 1983 г.
Похожие работы
-
Розробка привода тягового барабана скребкового транспортера
Харківвський національний технічний універсітет сільського господарства ім. Перта Василенка Кафедра ТМ і ТММ Пояснювальна записка до курсової роботи з основ механіки машин і механізмів
-
Детали машин 5
Зміст|вміст,утримання| Вступ……..................................................................................................................
-
Проектування зубчастої передачі редуктора
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Кафедра опору матеріалів ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА до розрахунково-графічної роботи з основ конструювання
-
Розрахунок стаціонарного стрічкового конвеєра для транспортування насипних вантажів
Проект стрічкового конвеєра для транспортування насипних вантажів: визначення ширини стрічки, колового і тягового зусилля на приводному барабані, потужності двигуна. Розрахунок і підбір вала, підшипників, шпонкового з’єднання, вібраційного живильника.
-
Проектування стаціонарного приводного роликового конвеєра
Принцип роботи конвеєра та транспортера. Переміщення вантажів за рахунок зчеплення, яке виникає між опорною поверхнею вантажу і роликами. Застосування транспортерів в харчовій промисловості для транспортування готової продукції на складання та пакування.
-
Розрахунок зубчасто-пасового приводу
Вибір електродвигуна та визначення основних параметрів приводу. Розрахунок клинопасової та закритої циліндричної зубчатої передачі, веденого вала. Перевірний розрахунок підшипників кочення, шпонкових з’єднань, муфт. Змащування редуктора, вибір мастила.
-
Розрахунок та проектування привода
Вибір системи електродвигуна, кінематичний і силовий розрахунок привода. Конструктивні розміри шестерні, колеса та корпусу редуктора, обчислення ланцюгової передачі. Визначення необхідної потужності електродвигуна, перевірка міцності шпонкових з'єднань.
-
Аналіз передач електродвигуна
Аналіз шляхів удосконалення конструкцій та методів розрахунку створюваних машин. Особливості вибору електродвигуна і визначення головних параметрів його приводу. Методика розрахунку роликової ланцюгової та закритої циліндричної косозубої зубчатої передач.
-
Визначення параметрів пристроїв для очищення газу від пилу
Методи розрахунку циклона з дотичним підводом газу. Визначення діаметру вихлопної труби, шляху та часу руху частки пилу. Розрахунок середньої колової швидкості газу в циклоні. Висота циліндричної частини циклона. Розрахунок пилоосаджувальної камери.
-
Модернізація приводу головного руху зі ступеневим регулюванням свердлильного верстата
Розрахунок частоти обертання, чисел зубів зубчастих передач, радіальної та осьової жорсткості приводу шпинделів зі ступеневим регулюванням, двошвидкісним електродвигуном та автоматизованою коробкою передач. Визначення точності підшипників вузла.