Разработка конструкции изделия. Описание конструкции изделия. Барабанный грохот. Общий расчет изделия

работает как транспортирующая установка, получим при максимальном его заполнении

 (11)

где — длина грохота, м.

С помощью формулы (4) можно определить площадь поперечного сечения материала в барабане

 (12)

Подставим (12) в (11) и получим

Следовательно

Отсюда

Момент трения материала при скатывании о стенки барабана

, где  - сила трения, Н;  - радиус барабана, м.

Согласно рис. 6 сила трения

где  — коэффициент трения материала о стенки барабана. При угле подъема материала

 (11)

Как отмечалось выше, частицы материала.в барабанном грохоте движутся по ломаной линии: отклоняются вместе со стенкой материала вверх, а затем скатываются вниз. Следовательно, при вычислении мощности, развиваемой на подъем материала, следует учитывать многократность этого подъема.

Окружная скорость частицы при совместном ее вращении с барабаном

где  и  - соответственно длина дуги и время при совместном перемещении материала (подъеме) и стенки барабана. Отсюда можно определить время а затем при известной величине скорости  перемещения материала (6) - расстояние  вдоль оси барабана, на которое переместится частица за один цикл

Число  циклов подъема материала при его перемещении в грохоте

Мощность   (кВт), развиваемая на многократный подъем материала на высоту ,

 (13)

Подставив в формулу (9) вычисленные значения , и , можно определить необходимую мощность электродвигателя барабанного грохота

принимаем двигатель 2,2кВт

2.2. Кинематический расчет.

Исходными параметрами при расчете привода являются: мощность Р на рабочем валу машины и угловая скорость ω этого вала. Зная исходные параметры составляем кинематическую схему привода (рис.2.4.) и определяем общее передаточное число привода.

Рис.2.4. Кинематическая схема привода грохота

Общее передаточное число привода

,

где  –угловая скорость вращения вала электродвигателя, рад/с;

nэд–частота вращения вала электродвигателя, мин;

ω–угловая скорость вращения рабочего вала дозатора, рад/с;

n–частота вращения рабочего вала машины, мин.

Частота вращения барабана грохота n_гр=35 об/мин

диаметр фрикционного колеса барабана грохота равен 1,7м

диаметр фрикционного колеса рабочего вала равен 0,2м

определим частоту вращения рабочего вала грохота

Частота вращения вала электродвигателя nэд=700 об/мин, а требуемая

частота вращения рабочего вала грохота равна n=297,5 об/мин. Исходя из этого рассчитаем передаточное отношение привода

2.3. Расчет сборочных единиц.

2.3.1. Расчет вариатора.

Рассмотрим автоматический лобовой трансформатор.

Моменты на трансформаторе

 (15)

Здесь Т – сила трения между колесами, являющимися силовым фактором потока преобразования

Для идеального винта имеем зависимость между моментом, приложенным к резьбе, и осевой силой Q, действующей на резьбу,

Где  - средний радиус резьбы,  - угол наклона резьбы.

С другой стороны

(16)

Где  - модуль жесткости пружины

Кроме того имеем

Обозначим 

(17)

Получим  (18)

Находим линейную скорость потока преобразования

 (19)

Из  (18) получим

Из (15) и (19) находим:

 (20)

Здесь — передаточное число между выходным и входным потоками (величина обратная i_T).

Формулы (20) представляют собой силовую характеристику трансформатора. Отсюда следует, что с изменением передаточного числа автоматически изменяются моменты входного и выходного потоков, т. е. оба момента взаимно связаны — характеристика прозрачная

По заданию   

Из равенства (19) находим

Из (20)имеем

Здесь задаемся  =40кгс/м, получим

кгс/м

Задаемся тогда из (17) получим

кгс/м

Из формул (16) и (18) определяем:

кгс

 кгс

По силе  определяются размеры пружины , а по сила, сжимающая фрикционные колеса.

2.3.2. Расчет пружины.

spr_ccs.dll	Проектный расчет цилиндрической пружины сжатия
Наименование параметра		Значение (свойство)
Материал Проволока Б-2-5,5
Класс			2
Разряд			2
Относительный инерционный зазор			0.10
Наружный диаметр пружины, мм		D	50.00
Диаметр проволоки, мм		d	5.50
Число рабочих витков		n	17.50
Полное число витков		n1	19.00
Сила пружины при предварительной деформации, Н		F1	0.00
Сила пружины при рабочей деформации, Н		F2	640.00
Сила пружины при максимальной деформации, Н		F3	711.11
Рабочий ход пружины, мм		Н	109.92
Длина пружины, мм		L0	223.88
Длина пружины при предварительной деформации, мм		L1	223.88
Длина пружины при рабочей деформации, мм		L2	113.96
Длина пружины при максимальной деформации, мм		L3	101.75
Максимальное касательное напряжение, МПа			572.38
Допускаемое касательное напряжение, МПа		[]	660.00
Модуль сдвига материала, МПа		G	78500.00
Плотность материала, кг/м3			8000.00
Масса пружины, кг		...	0.105
Длина развернутой пружины, мм		...	958.00
Жесткость пружины, Н/мм		…	5.823

2.3.3. Расчет вала.

Расчёт произведём для приводного вала так как он более нагружен.

Принимаем материал вала сталь40ХН. []=320 МПа, =600 МПа, НВ=260 с последующей термообработкой.

Вращающий момент

=112 Нм.

Сила передаваемая валом

F=0,1=0,1*2575=257 Н.

Распределённая нагрузка

 Н/м.

Р=.

Рис2.5. Эпюры крутящих и изгибающих моментов

Определяем опорные реакции

 R*0,3-Р*0,15-F*0,35-T=0;

-R*0,3+P*0,15-F*0,05-T=0;

R==685 Н;

R==-404 Н.

Знак «-» говорит о том, что сила R направлена в обратную сторону, чем как показано на рис.2.5.

Проверка:

 R+ R-Р-F=0;

685-404-24-257=0.

Строим эпюры крутящих и изгибающих моментов.

Сечение 1: 0<z1<50;

М=-Т-F*z1=-112-257*0.05=-124.2 Нм;

Сечение 2: 0<z3<150

М=- R*0,15+ q*0,15/2=404*0,15+80*0,15/2=66,6 Нм.

Подбираем диаметр вала в опасном сечении. Вычисляем эквивалентный изгибающий момент.

 Нм.

где =- в случае нереверсивной передачи.

Определяем расчётный диаметр вала

 мм.

Согласно ГОСТ 6636-69 принимаем под подшипник шариковый двухрядный самоустанавливающийся (ГОСТ 5720-80) d=55 мм и D=120 мм  лёгкой серии.

2.3.4. Подбор подшипников.

Выбираем по ГОСТ 22428–90 шариковые двухрядные самоустанавливающиеся