Привод смесителя. Особые условия работы смесителя. Основные классификационные признаки бетоносмесителей

	НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КП-91                                                              2102 2002

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчётно-графической работе по дисциплине “Детали машин”  

на тему: Привод смесителя

Автор проекта                                                                                                           Специальность       2102, автоматизация производственных процессов в машиностроении

Обозначение проекта        КП-2068956-40-23-02

Группа                                 КП-91                                                                                             Руководитель проекта                                                                                                       

Проект защищён                                                                                         

Члены комиссии

НОВОСИБИРСК,2002

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №23

на проектирование привода смесителя

Исходные данные	Размерность	Вариант-10
Мощность на валу смесителя, P	кВт	3,2
Угловая скорость вала смесителя, w	1/с	3
Рабочее положение вала	-	Вертикальное
Срок службы привода, L	Лет	1
Коэффициент годового использования, Кг	-	0,4
Коэффициент суточного использования, Кс	-	0,2

Особые условия работы смесителя:

1. Смеситель работает на открытой площадке (t_окр=+30⁰С).

График загрузки смесителя:

1. Т - номинальный крутящий момент;
2. Тп – пусковой момент;
3. t – время эксплуатации смесителя.

ВВЕДЕНИЕ

Смеситель в технике - машина, аппарат для механического смешивания различных веществ до требуемой однородности, например асфальтобетоносмесители,  растворосмесители,  смесители в сельском хозяйстве и т. д.

Бетоносмесители предназначены для приготовления бетонных смесей из отдозированных компонентов: вяжущего (цемента), воды, химических добавок и заполнителей (песка, щебня или гравия).

Бетоносмесители классифицируются по трем основным признакам:

·  условиям эксплуатации;

·  режиму работы;

·  способу перемешивания.

По условиям эксплуатации различают бетоносмесители:

·  передвижные - для небольших объемов работ на рассредоточенных объектах;

·  стационарные - в комплекте технологического оборудования бетоносмесительных       установок и заводов.

По режиму работы бетоносмесители делятся на две группы:

·  цикличного действия;

·  непрерывного действия.

В цикличных бетоносмесителях процесс приготовления бетонной смеси происходит по операциям: загрузка, перемешивание и выгрузка готового замеса. Последующая порция отдозированных компонентов подается в смесительную емкость после выгрузки готового замеса. Главным показателем цикличных бетоносмесителей является полезная вместимость емкости, в которой смешиваются компоненты.

Бетоносмесители непрерывного действия загружаются компонентами бетонной смеси непрерывным потоком постоянного сечения с помощью питателей или ленточных конвейеров. Компоненты в бетоносмеситель поступают одновременно и в процессе перемешивания перемещаются к выгрузочному люку. Готовая смесь непрерывно поступает в транспортные средства или накопительные емкости. Главным показателем бетоносмесителей непрерывного действия является производительность, измеряемая в м³/ч.

Основным классификационным признаком бетоносмесителей является их разделение по способу смешивания:

·  гравитационные;

·  принудительного действия.

Привод смесительного барабана осуществляется от двигателя через редуктор (см. Рис.).

Рис.

1 - электродвигатель

2 - ременная передача

3 – корпус бетоносмесителя

4 – редуктор

1. РАЗРАБОТКА И ВЫБОР КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРИВОДА

1.1. Нахождение частоты вращения исполнительного органа n_ио по заданному значению угловой скорости w_ио

,  где w_ио = 3 ;

.

1.2. Разработка 3 вариантов принципиальных кинематических схем привода

Принципиальные кинематические схемы привода разработаем с двухступенчатым редуктором, которые будут построены на основе конических, цилиндрических и червячных передачах.

СХЕМА 1:                  (Рис.1.1.)

Общее расчетное передаточное отношение (u_пр.р.1) находится из произведения передаточных отношений ременной,  конической и цилиндрической прямозубых передач:

u_пр.р1 = u_рем.× u_кон × u_цил = 3,55 × 3,15 × 2,25 = 25,16.

Рассчитаем скорость исполнительного органа для рассчитанного передаточного отношения:

n_ио.р = n_дв1 / u_пр.р1 = 750 / 25,16 = 29,8 об/мин.

Находим ошибку по скорости исполнительного органа:

;

,              условие выполняется.

КПД привода рассчитывается по формуле:

h_пр = h_рем  × h_кон × h_цил × h_подш  = 0,97 × 0,97 × 0,98 × (0,99)³ = 0,895

Требуемая мощность электродвигателя:

 kВт.

Рис.1.1. Кинематическая схема 1.

СХЕМА 2:                  (Рис.1.2.)

Общее расчетное передаточное отношение (u_пр.р.2) находится из произведения передаточных отношений ременной,  червячной и цилиндрической прямозубой передач:

u_пр.р2 = u_рем. × u_черв × u_цил = 1,8 × 10 × 2 = 36.

Рассчитаем скорость исполнительного органа для рассчитанного передаточного отношения:

n_ио.р = n_дв2 / u_пр.р2 = 1000 / 36 = 27,78об/мин.

Находим ошибку по скорости исполнительного органа:

;

,              условие выполняется.

КПД привода рассчитывается по формуле:

h_пр = h_рем  × h_черв × h_цил × h_подш  = 0,97 × 0,9 × 0,98 × (0,99)³ = 0,83

Требуемая мощность электродвигателя:

 kВт.

Рис.1.2. Кинематическая схема 2.

СХЕМА 3:                  (Рис.1.3.)

Общее расчетное передаточное отношение (u_пр.р.3) находится из произведения передаточных отношений ременной,  червячной и конической прямозубой передач:

u_пр.р2 = u_рем. × u_черв × u_кон  = 3,15 × 8 × 2 = 50,4

Рассчитаем скорость исполнительного органа для рассчитанного передаточного отношения:

n_ио.р = n_дв3 / u_пр.р3 = 1500 / 50,4 = 29,761 об/мин.

Находим ошибку по скорости исполнительного органа:

;

,              условие выполняется.

КПД привода рассчитывается по формуле:

h_пр = h_рем  × h_черв × h_кон × h_подш  = 0,97 × 0,9 × 0,97 × (0,99)³ = 0,822

Требуемая мощность электродвигателя:

 kВт.

Рис.1.3. Кинематическая схема 3.

1.3. Выбор кинематической схемы

Схема 3 (Рис.1.3) в большей степени удовлетворяет техническому заданию. Червячно-коническая  передача обеспечивает вертикальное положение вала, требуемое в задании.

Ременная передача обеспечивает меньший шум при работе и большую плавность хода, чем цепная.  Ошибка по скорости исполнительного органа не превышает 5%. КПД, обеспечиваемый данным приводом достаточно высок (h = 0,83).

Существуют также недостатки при применении этих передач, но перечисленные положительные качества перевешивают их.

Согласно выбранной кинематической схеме принимаем двигатель с частотой вращения 1500 об/мин 4А100L4 мощностью 4 кВт.

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА

Рассчитаем вращающий момент на валу электродвигателя:

,     где  Р =3,893 kВт – мощность электродвигателя;

                           -  угловая скорость вращения двигателя;  

n – частота вращения двигателя.

Вращающие моменты на валах редуктора:

Частоты вращения и угловые скорости на валах редуктора:

                     

Находим ошибку по скорости на четвертом валу:

;

,              условие выполняется.

Мощность на выходном валу: Р_пр = Т_пр× w₄ = 1026