Проектирование привода моечного барабана (мощность на валу барабана - 3,5 кВт, угловая скорость барабана - 7,5)

 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

                                        ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА                                                             

к расчётно-графической работе по дисциплине “Детали машин”

на тему: Привод моечного барабана.

Автор проекта:                          

Специальность:                         120200

Обозначение проекта:              КП – 2068956 – 40 – 05 – 04

Группа:                                      КМ-11

Руководитель проекта:             

Проект защищен:                                                      Оценка:

          Члены комиссии:

                                                 Новосибирск, 2004

 

Техническое задание №5

Проектирование привода моечного барабана.

Исходные данные:

1.  Мощность на валу барабана,N=3.5кВт;

2.  Угловая скорость барабана, w (1/с) = 7.5;

3.  Срок службы моечного барабана, L (лет) = 5;

4.  Коэффициент годового использования (Кг) = 0,3;

5.  Коэффициент  суточного использования (Кс) = 0.4.

Особые условия работы привода ленточного транспортера:

1.  Привод работает в помещении (t_окр = ± 30°С);

2.  Моечный барабан расположен горизонтально.

Рис.1

Т-номинальный крутящий момент;

Тп-пусковой момент;

t-время эксплуатации барабана;

Введение

Моечный барабан-это деталь машин и сооружений в форме полого цилиндра, конуса или многогранника.

Существует множество машин, в конструкции которых входит моечный барабан. В основном такие машины применяются в сельскохозяйственной и пищевой промышленности. Например, моечная овощная машина. Эта машина для мойки помидоров, огурцов и других овощей перед переработкой или отправкой их на реализацию. Она имеет ковш для загрузки овощей вручную в планчатый моечный барабан, погруженный в водяную ванну и имеющего внутри шнек, который перемешивает при мойке овощи, продвигает их к выходному концу барабана и сбрасывает на транспортер для выгрузки овощей в тару.

Рис. 2 Схема привода

1.  Электродвигатель;

2.  Муфта;

3.  Редуктор двухступенчатый;

4.  Передача ременная;

5.  Барабан моечный;

6.  Ванна водяная.

1. Разработка кинематических схем

1.1 Нахождение частоты вращения исполнительного органа  n_вых         

где    w = 7.5 – угловая скорость выходного вала привода

1.2 Разработка первой кинематической схемы привода (Рис.3)      

При выбранной частоте вращения двигателя n_дв1=1000 об/мин, рассчитаем общее передаточное отношение привода представленного на рис.3

Определим возможное передаточное отношение редуктора:

 

Определим передаточные числа ступеней редуктора:

Округляем вычисленные значения до величин:    -передаточное отношение конической передачи; -передаточное отношение цилиндрической ;                                         

                                                          u_рем. = 4-передаточное отношение ременной передачи.                                   

                    Рис.3

Тогда общее расчетное передаточное отношение (u_{общ1расч.}) находится :

u_{общ1расч} = u_рем.× u_к.п..× u_ц.п. =

Рассчитаем скорость исполнительного органа для рассчитанного передаточного отношения:

n_{вых.расч1} = n_дв1/ u_{общ1расч.}= 1000/14,4 =69,44об/мин.

Найдем ошибку по скорости исполнительного органа:

;

     

,  условие выполняется.

Рассчитаем КПД привода по формуле:

;

где  -  КПД открытой передачи; 

  -КПД цилиндрической передачи;

-КПД конической передачи;

 -КПД  муфты;

-КПД трех пар подшипников.

Требуемую мощность электродвигателя рассчитаем по формуле:

1.3 Разработка второй кинематической схемы привода  (Рис.4)   

При выбранной частоте вращения двигателя n_дв2=1500 об/мин, рассчитаем общее передаточное отношение привода представленного на рис.3

Определим возможное передаточное отношение редуктора:

Рис.4

Определим передаточные числа ступеней редуктора:

Округляем вычисленные значения до величин:

-передаточное отношение быстроходной цилиндрической передачи;

-передаточное отношение тихоходной цилиндрической передачи;

u_рем. = 3-передаточное отношение ременной передачи.

Тогда общее расчетное передаточное отношение (u_{общ1расч.}) находится :

u_{общ1расч} = u_рем.× u_ц.п.Б.× u_ц.пТ. =

Рассчитаем скорость исполнительного органа для рассчитанного передаточного отношения:

n_{вых.расч2} = n_дв2/ u_{общ2расч.}= 1500/21,168 =70,86 об/мин

Найдем ошибку по скорости исполнительного органа:

;

,  условие выполняется.

Рассчитаем КПД привода по формуле:

где: -  КПД открытой передачи; 

      -КПД цилиндрической передачи;

 -КПД  муфты;

-КПД трех пар подшипников.

Требуемую мощность электродвигателя рассчитаем по формуле:

.

1.4 Разработка третей кинематической схемы привода (Рис.5)    

При выбранной частоте вращения двигателя n_дв3=3000 об/мин, рассчитаем общее передаточное отношение привода представленного на рис.5

Определим возможное передаточное отношение редуктора:

Рис.5

Определим передаточные числа ступеней редуктора:

Округляем вычисленные значения до величин:

-передаточное отношение червячной передачи;

-передаточное отношение цилиндрической передачи;

u_рем. = 1,5-передаточное отношение ременной передачи.

Тогда общее расчетное передаточное отношение (u_{общ1расч.}) находится :

u_{общ1расч} = u_рем.× u_ч.п..× u_ц.п. =

Рассчитаем скорость исполнительного органа для рассчитанного передаточного отношения:

n_{вых.расч3} = n_дв3/ u_{общ3расч.}= 3000/43,2 =69,44об/мин

Найдем ошибку по скорости исполнительного органа:

;

,  условие  выполняется.

Рассчитаем КПД привода по формуле:

где   -  КПД открытой передачи; 

-КПД цилиндрической передачи;

-КПД конической передачи;

 -КПД  муфты;

-КПД трех пар подшипников.

Требуемую мощность электродвигателя рассчитаем по формуле:

  2. Выбор кинематической схемы

Из выше перечисленных схем выбираем кинематическую схему 2 (рис. 3). 

В этой схеме используется электродвигатель серии 4А закрытого обдуваемого исполнения 112М4У со скоростью вращения n = 1500 об/мин и мощностью N=5.5кВт, который имеет относительно малые габаритные размеры.

КПД  данной схемы  составляет 0,86%.использовании

При расчете частот вращения ошибка  не превышает 5% и является наименьшей среди других схем, составляет 1,1%. Прямозубая цилиндрическая передача проста в изготовлении. 

У нее практически отсутствуют осевые силы, что позволяет применять