Проект горизонтального пластинчатого конвейера

 

 

Федеральное агенство по образованию

«Московский государственный университет леса»

 

 

Кафедра теории и конструирования машин

 

(отделение заочного  обучения)

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

по дисциплине:

Подъемно-траспортные машины

 

 

 

Тема:

«Проект горизонтального пластинчатого конвейера».

 

 

 

 

 

специальность: 190603

факультет:         ИПСОП

Выполнил:         

Преподаватель: 

 

 

 

г. Москва

2011 г.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:

Задание на курсовой проект.	стр.	3
Введение.	стр.	4
Расчет пластинчатого конвейера.	стр.	5-7
Расчет мощности привода конвейера и выбор двигателя.	стр.	7-9
Расчет и выбор редуктора.	стр.	9,10
Выбор муфты.	стр.	10,11
Расчет приводного вала.	стр.	11-15
Расчет натяжного устройства.	стр.	15,16
Подбор подшипников для ведущего вала привода и для оси натяжного устройства.	стр.	16,17
Список использованной литературы	стр.	18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

 

Высокопроизводительная работа современного предприятия невозможна без правильно организованных и надежно работающих средств транспорта. При переработке больших объемов груза целесообразно применять устройства и машины непрерывного действия. К ним относятся конвейеры различных видов и различного назначения. Конвейеры являются составной и неотъемлемой частью многих современных технологических процессов – они устанавливают и регулируют темп производства, обеспечивают его ритмичность, способствуют повышению производительности труда и увеличению выпуска продукции. Транспортирующие машины непрерывного действия являются исключительно важными и ответственными звеньями оборудования современного предприятия, от действия которых во многом зависит успех его работы. Эти машины должны быть надежными, прочными, долговечными, удобными в эксплуатации и способными работать в автоматическом режиме.

 

Пластинчатые конвейеры применяют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях различных насыпных и штучных грузов в металлургической, химической, угольной, энергетической, машиностроительной и многих других отраслях промышленности, а также для перемещения изделий от одного рабочего места к другому по технологическому процессу при поточном производстве. Преимуществами пластинчатых конвейеров являются возможность транспортирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов при больших производительности (до 2000м3/ч и более) и длине перемещения (до 2 км) вследствие высокой прочности тяговых цепей и возможности применения промежуточных приводов.

В данной работе приводится расчет пластинчатого конвейера, транспортирующего опилки и имеющего производительность 30 т/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет пластинчатого конвейера

 

 

1.1. Определение параметров, не указанных в задании:

В задании не указана плотность перемещаемого груза. Исходя из типа заданного груза (опилки) по справочным данным принимаем насыпную массу опилок равную 280 кг/м3 (страница 62 [1]).

Привод установлен в конце грузовой ветви конвейера. Разгрузка опилок производится в бункер в конце грузовой ветви. Конвейер установлен в закрытом неотапливаемом помещении.

Конвейер снабжен пластинами из листов стали без бортов.

 

Так как конвейер без наклона, то коэффициент, учитывающий угол наклона С2 = 1.

Угол естественного откоса груза в движении φ1 = 0,4φ = 0,4 · 39 = 5,6°. Для опилок угол естественного откоса груза в состоянии покоя φ = 39°.

Производительность конвейера по объему, м3/ч.

 

 

Расчетная схема пластинчатого конвейера приведена на рис. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Схема пластинчатого конвейера.

 

1.2. Определяем  ширину пластинчатого конвейера:

 

где: – производительность конвейера по массе, кг.

 

Расчетное значение ширины настила округляем до номинальной ширины. Принимаем по ГОСТ 22281-76 настил стандартной ширины                1400 мм (страница 62 [1]).

 

1.3. Определяем  погонную массу настила с цепями:

 

где: – коэффициент, зависящий от ширины настила, кг/м. Согласно рекомендаций для настила шириной 1,4 м (страница 61 [1]).

.

1.4. По приложению 2 [1] предварительно выбираем пластинчатую  катковую цепь М112 с шагом масса 1 метра цепи

 

1.5. Определяем  погонную массу груза на конвейере:

 

где: – производительность конвейера по объему, м3/ч.

 

1.6. Тяговый  расчет конвейера:

Принимаем натяжение цепи в точке сбегания ее с приводной звездочки:

 

Сопротивление на горизонтальном участке холостой ветви 1 – 2:

 

где: -  ускорение свободного падения,

 – коэффициент сопротивления  движению цепи с настилом. Так  как цепь опирается на опорные  ролики на подшипниках скольжения, то  (страница 61 [1]).

 

Натяжение цепи в точке 2:

 

Коэффициент сопротивления на натяжной звездочке .

Следовательно, натяжение цепи в точке 3:

.

Сопротивление движения на горизонтальном участке 3 – 4:

 

 

Натяжение цепи в точке 4:

 

Запас прочности выбранной цепи:

 

где: -  разрушающая нагрузка,

Цепь выбрана верно, так как допустимый запас прочности для горизонтальных неотвесных конвейеров К = 6…7 (страница 63 [1]).

1.7. Определяем  диаметр делительной окружности  ведущей звездочки принимая число  ее зубьев  (страница 11 [1]):

 

 

 

 

2. Расчет мощности привода конвейера и выбор двигателя.

 

2.1. Инерционное усилие, возникающее  в период пуска конвейера:

 

где: -  время пуска конвейера,

 

2.2. Тяговое усилие ведущей звездочки:

 

где:

 

2.3. Сопротивление на приводной звездочке конвейера:

 

где: -  сопротивление на приводной звездочке,

 

где: -  коэффициент,  (страница 15 [1]).

 

2.4. Мощность двигателя привода в период установившегося движения:

 

где: -  КПД привода,  (приложение 19 [1]).

-  число цепей конвейера,  .

-  максимальная скорость цепи.

 

 

 

2.5. Мощность двигателя привода конвейера в период его пуска:

 

 

2.6. Установочная мощность:

 

2.7. По мощности из приложения 3 [1] выбираем асинхронный двигатель типа 4А160S6У3, с допустимым коэффициентом перегрузки и частотой вращения

Выбранный электродвигатель должен удовлетворять условию:

 

Двигатель выбран правильно.

 

 

 

3. Расчет и выбор редуктора

 

 

3.1. Необходимая частота вращения приводной звездочки:

 

 

3.2. Требуемое передаточное число передачи, устанавливаемой между электродвигателем и ведущим валом:

 

3.3. В качестве передачи по приложению 4[1]  выбираем стандартный редуктор Ц2У-250 с передаточным числом , допустимый крутящий момент на тихоходном валу .

Параметры редуктора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Величина отклонения:

 

 

что допустимо.

 

3.5. Фактически крутящийся момент на приводном валу конвейера:

 

 

 

 

4. Выбор муфты

 

Передача крутящего момента от вала двигателя на входной вал редуктора производится предохранительной многодисковой фрикционной муфтой.

4.1. Номинальный крутящийся момент:

 

 

4.2. Передаваемый расчетный крутящийся  момент:

 

где: -  коэффициент режима работы, для пластинчатых конвейеров при нагрузках с умеренными колебаниями до 150% номинальной (страница 21 [1]).

 

4.3. По величине  из приложения 5 [1] выбираем муфту типоразмера 4, имеющую следующие параметры:

номинальный крутящийся момент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет приводного вала.

 

 

5.1. Ориентировочный расчет ведущего  вала привода:

 

Принимаем .

По таблице 5 [1] выбираем конструктивные элементы вала:

 

 

 

тогда:

 

принимаем

 

принимаем

Вычисленные значения диаметров округляем в ближайшую сторону по ряду нормальных линейных размеров (приложение 1 [1]).

 

5.2. Для соединения выходного  вала редуктора с ведущим валом  привода применяем зубчатую муфту.

 

Для выбора муфты рассчитываем передаваемый расчетный крутящий момент:

 

 

Из приложения 5.3 [1] выбираем зубчатую муфту, передающую крутящий момент с параметрами:

 

 

 

 

 

 

 

 

Назначаем модуль m = 3 при числе зубьев z = 45.

 

5.3. Подбор шпонки.

Для двух диаметров вала выбираем шпонку одного сечения по валу минимального сечения с d = 75 мм.

По ГОСТ 23360 – 78 выбираем шпонку 1-22х14х120 с

 

5.4. Параметры ступицы звездочки:

длина ступицы:

 

диаметр ступицы:

 

Принимаем рабочую длину шпонки

 

5.5. Проверяем выбранную шпонку  по напряжениям смятия:

 

 

 шпонка выбрана  правильно.

 

5.6. Проверочный расчет приводного вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.6.1. Моменты сопротивления сечения вала со шпоночной канавкой под звездочкой по таблице 5.2 [1]:

 

 

 

 

5.6.2. Находим горизонтальную силу, действующую на звездочку:

 

 

5.6.3. Сила, действующая на валы при наличии зубчатой муфты:

 

 

Определяем конструктивные размеры транспортера:

 

где: -  конструктивный размер вала редуктора,

 

 

 

5.6.4. Горизонтальные реакции в  опорах Б и Г с заменой  на :

 

 

 

Так как , то при расчете подшипников принимаем .

 

5.6.5. Изгибающие моменты:

 

момент, изгибающий вал в горизонтальной плоскости:

 

момент, изгибающий вал в опоре Б слева в горизонтальной плоскости:

 

5.6.7. Напряжение в сечении вала:

 

напряжение в расчетном сечении вала от изгиба моментом :

 

наибольшее напряжение в расчетном сечении вала от крутящего момента :

 

эквивалентное напряжение в точке наружного волокна:

 

 

5.7. Для вала назначаем сталь 45 с пределом текучести

 

Запас прочности по пределу текучести:

 

Размеры вала выбраны правильно.

 

 

6. Расчет натяжного устройства.

 

 

Принимаем для проектируемого одноцепного конвейера винтовое натяжное устройство с двумя винтами.

6.1. Расчетная сила натяжки:

 

где: -  натяжение цепи в точке 2;

- натяжение цепи  в точке 3.

 

6.2. Расчетный  изгибающий момент:

 

6.3. Требуемый диаметр оси:

 

6.4. Чтобы уменьшить номенклатуру фрез для нарезания шпоночных пазов принимаем диаметр оси натяжения устройства в месте установки звездочки , а диаметр оси в месте установки подшипника .

6.5. Расчет  винта натяжного устройства:

 

6.5.1. Момент  от сил трения при вращении  винта:

 

Принимая: , , ,

 

Откуда

 

 

6.5.2. Величина  усилия натяжки натяжного устройства:

 

6.6. Из приложения 20 [1] выбираем натяжное устройство: Трап.32х6, с параметрами:

сила натяжки натяжного устройства S = 25000 Н;

диаметр подшипника dп = 70 мм;

ход ползуна А = 500 мм;