Расчет винтового передвижного конвейера

Номинальная долговечность подшипника в часах:

Минимальная долговечность подшипников должна составлять не менее 5000 часов.

Полный момент на валу конвейера определяется по выражению:

Где   ω- коэффициент сопротивления перемещению груза.

 

Уточненный расчет мощности на валу двигателя, с учетом сопротивлений на передвижение материала и потерь в опорах вала

 

 

3. Расчет привода винтового конвейера.

 

Определение осевой скорости материала.

Скорость транспортирования материала  является одним из основных параметров, определяющих эффективность работы транспортера, - его производительность. Теоретическое определение действительной средней скорости потока материала весьма трудная задача. Для приближенного вычисления воспользуемся следующим выражением:

 

где k_v – коэффициент осевой скорости. В проектировочных расчетах рекомендуется принимать k_v=0,6...0,7 для «быстроходных» шнеков и k_v=0,8...0,9 для «тихоходных».

 

Определение общего передаточного  числа привода.

где n_ДВ – частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

 

Типичные винтовые конвейеры применяются  с различными схемами привода, в нашем случае от электродвигателя через ременную передачу. В переносном конвейере механизм привода монтируется непосредственно на кожухе или на специальной раме.

Определение общего КПД  привода.

Потери мощности двигателя обусловлены  трением в зубчатом зацеплении, передачах  и подшипниках. При переходе от вала двигателя к последующему валу потери мощности учитываются КПД соответствующих  передач и подшипников, установленных на рассматриваемом валу. Значения КПД отдельных передач и подшипников выбираются по таблице 9.

Общий КПД привода определяется по выражению:

Определение мощности и выбор электродвигателя

На основании полученной мощности, выбираем электродвигатель асинхронный серии 4А63В2, мощностью 0,55кВт и частотой вращения 1000об/мин

Расчет ременной передачи.

Основными геометрическими размерами  ременной передачи являются: диаметры шкивов, длина ремня и межосевое расстояние.

Для нахождения диаметра меньшего шкива  воспользуемся выражением:

Для определения диаметра большего шкива воспользуемся выражением:

Округлим полученные диаметры шкивов до стандартного ряда по

 ГОСТ 17383-73

Диаметры шкивов быстроходной ременной передачи:

Межосевое расстояние ременной передачи определим из выражения:

Для нахождения диаметра хвостовика вала воспользуемся выражением:

 

4. Прочностные  расчеты вала винта.

 

Вал винта рассматривают как  многоопорный разрезной вал с  расстоянием между опорами (подшипниками) l_ОП, и рассчитывают на скручивание моментом , растяжение или продольное сжатие силой F_ОС, изгиб от распределенной по длине l_ОП поперечной нагрузки F_попер и изгиб под действием собственного веса на длине l_ОП.

Расчет вала на кручение.

Вал винта чаще всего выполняют трубчатым (рис.5). Касательные напряжения при кручении вычисляются по выражению:

где W- момент сопротивления кручению.

Для круглого полого сечения:

 

 

 

 

 

Рис.5. Эпюра касательных напряжений.

 

 

где d - толщина стенки вала винта, принимается конструктивно от 2 до 5 мм.

Допускаемое напряжение кручения для  стали  =15...30МПа.

 

Расчет вала на сжатие.

При растяжении и сжатии в поперечных сечениях вала возникают нормальные напряжения, равномерно распределенные по сечению и вычисляемые по выражению:

где А – площадь поперечного  сечения вала винта, м.

Допускаемое напряжение сжатия для  стали  =100....250 МПа.

 

Расчет вала на изгиб.

Условие прочности вала при изгибе заключается в том, что максимальное нормальное напряжение в опасном сечении не должно превышать допускаемое (рис.6).

где М_изг – изгибающий момент от распределенной поперечной нагрузки и собственного веса вала, Н/м; W – момент сопротивления изгибу, м³.

 

 

Рис. 6. Схема к расчету вала на изгиб.

 

Допускаемое напряжение изгиба для  стали  =100....150 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет ходовой части винтового транспортера.

 

Расчет ходовых колес с массивным  резиновым ободом ведется для  многих конструкций погрузчиков, электрокар и тележек работающих по безрельсовому  пути. Колесо в сборе состоит (рис.7)  из металлического диска с ободом и напрессованного на него обрезиненного бандажа.

 

 

Рис. 7. Ходовое колесо.

1 – спица; 2 – обод.

 

Для расчета, прежде всего, определяют допускаемую максимальную нагрузку на колесо:

где  =0,13...0,4 - коэффициент выбираемый в зависимости от условий работы; Z – число колес; k_K=1,1...1,4 – коэффициент, учитывающий влияние поперечной криволинейности колеса и наличие протектора; =0,01...,025 – коэффициент деформации шины.

Диаметр колеса:

Расчет рамы на прочность.

 

На раму винтового конвейера  (рис.8) действуют силы тяжести и реакции опор.

 

Рис.8. Схема к расчету максимального усилия.

Для определения максимального  усилия , действующего на раму, составим уравнения моментов:

                                         

тогда                                                        

где - сила тяжести груза и вала, Н.

Из условия прочности:                                                   

Допускаемое напряжение изгиба для  стали  =100....150 МПа, тогда

где               ,                  - плечо приложения силы, мм.

По полученной величине (W, м³ ) момента сопротивления изгибу подбираем раму стандартного профиля, либо проектируем нестандартный.