Розрахунки виконавчих механізмів приводу конвеєру

3        РОЗРАХУНКИ ВИКОНАВЧИХ МЕХАНІЗМІВ ПРИВОДУ КОНВЕЄРУ

3.1     Розрахунок необхідної потужності приводу конвеєру

Потужність приводної станції визначається відповідно до розрахункового статичного навантаження F_СТ і задані швидкістю руху конвеєра v [6].

,                                                 (3.1)

де F_СТ - сила опору руху ланцюга, кН;

v - максимальна швидкість руху конвеєра, м/хв;

 - ККД редуктора приводної станції;

kз = 1,1 - 1,3 - коефіцієнт запасу, що враховує неточності розрахунку сили опору.

У загальному випадку конвеєр може складатися з багатьох ділянок (рис. 3.1). Оскільки прямолінійні ділянки відокремлюються одна від одної ділянками вигину, то у всій замкнутій конвеєрній лінії є однакове число п прямолінійних і криволінійних ділянок (рис. 3.1). Сила опору викликає збільшення натягу тягового елемента на кожній ділянці.

З огляду на розташування й кількість натяжних ділянок конвеєра приймаємо, що результивна сила опору руху, руху ланцюга визначиться, як сума сил всіх ділянок (рис. 3.1):

Рисунок 3.1 – Загальна схема конвеєрної лінії

Рисунок 3.2 – Епюра натягу ланцюгового конвеєра де 5П, 6П и 7П - робітничі ділянки, для положення натяжної та приводної зірочок у точках відповідно 2 й 1.

                                               (3.2)

де  - сила натягу, відповідно опору руху ланцюга на і-ой ділянці     відповідає значенню попереднього натягу Т₀, яке дорівнює 0,17 кН.

 кВт

Для реалізації руху необхідне виконання наступної умови

                                                 (3.3)

Відповідно до цього приймемо:  0,8 кВт

Момент опору на валу двигунів приводної станції при відомому передатному відношенні редуктора і_р визначиться по формулі:

                                             (3.4)

де D - діаметр приводної зірочки.

3.2     Вибір електродвигуну

Приймаємо попередньо, як приводний двигун, асинхронний двухшвидкісний електродвигун А-31потужністю 1,55 кВт, виконання на лапах М100 й асинхронною частотою обертання ротору n_ед=1410 об/хв.

Виконуємо перевірку на достатність заданої потужності приводного двигуна. Необхідна потужність приводного двигуна з урахуванням потужності холостих ходів Nх [14]:

                                                   (3.5)

де К=1.25 - коефіцієнт короткочасного перевантаження двигуна,

 - ККД редуктору, (приймаємо 0.75),

 - ККД ланцюгової передачі.

  кВт.

Таким чином номінальна потужність електродвигуна 0,6 кВт цілком достатня для проектованого конвеєру.

Основні розміри обраного електродвигуна, необхідні для його вбудовування в проектований конвеєр, наступні [11]:

- діаметр вала d=16 мм, довжина вала l=80 мм, шпонка b=10x8 мм;

- кріпильні отвори в лапах: кількість - 4, діаметр - 12 мм, відстань між ними в провздовжному напрямі - 110 мм, у поперечному - 156 мм;

- загальні габарити: довжина L=230, максимальна вишина H=170 мм.

3.3     Автоматизований розрахунок ланцюгової передачі

3.3.1  Аналіз об'єкту розрахунку

Ланцюги, що застосовуються в машинобудуванні, по характеру виконуваної ними роботи підрозділяють на групи: приводні, тягові. Ланцюги стандартизовані, їх роблять на спеціалізованих заводах.

У якості приводних застосовують роликові, втулочні та зубчаті ланцюги. Для них характерні малі кроки (для зменшення динамічних навантажень) і зносостійкі шарніри (для забезпечення довговічності).

Основними геометричними характеристиками ланцюгів є крок і ширина, основною силовою характеристикою - руйнівне навантаження, установлюване досвідченим шляхом. Відповідно до міжнародного стандарту застосовують ланцюги з кроком, кратним 25,4 мм (тобто =1 дюйму ).

Приводні ланцюги використовують для роботи зі значними швидкостями, характеризуються підвищеною точністю виготовлення. У межах загального машинобудування швидкість ланцюга досягає до 15 м/с, передана потужність до 100 кВт., у спеціальних приводах швидкість ланцюга 35 м/с, потужність 3500 кВт

Основними елементами ланцюгової передачі є ведуча 1 і відома зірочки 2 і гнучкий зв'язок, що охоплює (рис. 3.3).

Рисунок 3.3 – Схема ланцюгової передачі

Найбільше поширення одержали наступні типи приводних ланцюгів: Втулкові за ДСТ 135668-75, роликові по ОСТ 13568-75, зубчаті за

ДСТ 8552-81.

Втулкові ланцюги виготовляють з малим кроком t=9,525 мм [3]. Однорядними (тип ПВ) і дворядними (тип 2ПВ). Вони найбільш прості по конструкції (відсутній ролик), унаслідок чого знос ланцюга та зірочок зростає, але знижується маса та вартість ланцюга. Область застосування цих ланцюгів обмежена окружною швидкісті U=10 м/с.

Роликові ланцюги, на відміну від втулкових, оснащенні додатково вільно насадженими на втулки роликами, у зв'язку з чим зносостійкість ланцюга та зірочки вище, одночасно підвищується маса та вартість ланцюга.