Разработка технологического процесса механической обработки детали «Втулка 16Б16П.061.057» (Конструкторский раздел курсового проекта), страница 3

y=0,01×(b^¢-b)=0,01×(85^о-0^о)=085,

где  b^¢ - угол трения груза о настил, град; для плохосыпучего груза b^¢=85^о.

Площадь поперечного сечения желоба F, м²

F=Q/3600×V×r×y= 2,0/3600×0,1×0,5×0,85=0,0131 м².

Ширина желоба В, м

В м, где Kh – коэффициент высоты желоба; Kh=2,5…4,5; принимаем Kh=2,5.

Ближайший стандартный размер В=200 мм, тогда высота бортов hж, мм

hж=F/B=0,0131/0,2=0,0655 мм.

Ближайший размер, предусмотренный стандартом hж=80 мм.

б). Определение расчетных распределенных масс

Распределенная масса груза q, кг/м

q=Q/3,6×V=2,0/3,6×0,1=5,56 кг/м.

Распределенная масса скребкового полотна q_о, кг/м

q_о=Ko×q=0,6×5,56=2,78 кг/м, где  Ко – коэффициент, учитывающий вид цепи; для одноцепных конвейеров          Ко=0,5…0,6; принимаем Ко=0,6.

в). Определение расчетных коэффициентов

Коэффициент бокового давления груза n_б

n_б=(1,2+V)/(1+2×f)=(1,2+0,1)/(1+2×0,5)=0,65, где  f– коэффициент внутреннего трения насыпного груза; f=0,50…0,91; принимаем f=0,5.

Коэффициент сопротивления движению груза по желобу w_ж

w_ж=f_в×(1+n_б×n_ж×y/В)=0,65×(1+0,65×80×0,85/200)=0,79, где f_в– коэффициент трения груза о стенки и днище желоба; f_в=0,46…0,75; принимаем f_в=0,65.

Коэффициент сопротивления при огибании звездочек: при угле перегиба a_п>90^о (см. рисунок 2.4) К₂=1,08.

г). Определение напряжений тягового элемента в характерных точка трассы

Наименьшее натяжение тягового элемента будет в точке его сбегания с приводной звездочки (точка А, см. рисунок 2.4). Из условия предотвращения поворота скребков усилие в этой точке S_A=S_min. Усилие в точке А S_A=3000…5000 Н, принимаем S_A=5000 Н.

При обходе трассы в направлении движения от точки А получаем:

-усилие в точке Б S_Б, Н

S_Б=S_A+W₁=S_A+q×L_г×w×g=5000+9,81×5,56×0,09×35=5172 Н,

- усилие в точке В S_B, Н

S_B=K₂×S_Б=1,08×5172=5586 Н;

-усилие в точке Г S_Г, Н

S_Г= S_B+W₂=S_B+(q_o×w+ q×w_ж)×g×Lг=                          =5586+(2,78×0,09+5,56×0,79)×9,81×35=7180 Н, где  W₁, W₂ – соответственно сила сопротивления ходовых катков и сила сопротивления стационарных опорных катков, Н;

g – ускорение свободного падения, м/с²; g=9,81 м/с²;

w - коэффициент сопротивления движению ходовой части на катках;           w=0,09;

Lг – горизонтальная проекция длины тягового элемента, м; L=35 м.

Тяговое усилие Wo, Н на приводной звездочке

Wo=Sнб-Sсб+(K₂-1)×(Sнб+Sсб)=Sг-S_A+(K₂-1)×(Sг+S_A)=

=7180-5000+(1,08-1)×(7180+5000)=3154 Н,

где  Sнб, Sсб – соответственно усилие набегающей и сбегающей ветвей тягового элемента, Н.

д). Определение мощности привода и выбор редуктора

Мощность привода Ро, кВт

Ро=К₃×Wo×V/1000×h_о=1,2×3154×0,1/1000×0,84=0,45 кВт, где  К₃ – коэффициент запаса; К₃=1,15…1,25; принимаем К₃=1,2;

h_о – К.П.Д передачи от двигателя к приводному валу:

h_о=×h₁×h₂×h₃×…×h_n=0,94×0,92×0,99×0,98=0,84, где  h_n – К.П.Д отдельных передач: редуктор двухступенчатый h₁=0,94;

h₂=0,92 - цепная передача;

h₃=0,99 - муфта;

h₄=0,98 - приводная звездочка,

Применим электродвигатель А02-56-6, мощностью Ро=5,5 кВт и частотой вращения n=970 об/мин.

Расчетное передаточное число Uo

Uo=p×n/30×w_зв=3,14×970/30×1,9=53,4,

где  w_зв – угловая скорость звездочки, об/мин

w_зв=2×p×V/z_o×l_зв=2×3,14×0,1/13×0,0254=1,9 об/мин, где  z_o – число зубьев приводной звездочки, шт; принимаем  z_o=13;

l_зв – шаг зубьев звездочки, м; стандартный шаг зубьев звездочки равен    

l_зв=0,0254 м.

Выбираем редуктор Ц2-400-50,94-5Ц с передаточным числомUo=50,94.

е). Выбор параметров тяговой цепи

Определяем динамическое усилие Sдин, Н

                 Sдин=Ки×2×p×V×(к¢×m_г+к¢¢×m_х)/t×z_o=

=1,3×2×3,14×0,1×(1,0×194,6+0,5×194,6)/0,25×13=73 Н, где Ки – коэффициент, учитывающий интерференцию упругих волн; Ки=0,75…1,50; принимаем Ки=1,3;

        к¢, к¢¢ - коэффициенты участия в колебательном процессе соответственно массы перемещающегося груза и массы ходовой части; к¢=1,0, к¢¢=0,5 при       

Lг=50…120 м;

m_г– масса груза, находящегося на конвейере, кг

m_г=q×L/2=q×2×L_г/2=5,56×35=194,6 кг;

m_х – масса ходовой части конвейера, кг

m_х=q_o×L=q_o×2×L_г=2,78×2×35=194,6 кг;

t – шаг тяговой цепи, м; принимаем t=0,25 м.

Расчетное натяжение тягового элемента Sрас, Н

Sрас=Smax+Sдин=7180+73=7253 Н.

Коэффициент запаса прочности Кзап

Кзап=Qр.в/Sрас[Кзап],

где    Qр.в – разрушающая нагрузка, Н;

[Кзап] – допустимый коэффициент запаса прочности; [Кзап]=6…7.

Разрушающая нагрузка Qр.в, Н

Qр.в>Sраз×[Кзап]=7253×7=50771 Н.

По разрушающей нагрузке и по ГОСТ 588-74 выбираем цепь М56, у которой Qр.в=56 кН