КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

ЗАДАНИЕ  к курсовой работе Спроектировать ковшовый элеватор

Производительность( т \ час)___________________________________

Вид груза_________________________________________________

Высота элеватора (м) ________________________________________

Особенности конструкции_______________________________________

Схема_______________________________________________________

Содержание проекта.

Выполнить расчет:

1. Привода элеватора__________________________________________

2. Основных узлов элеватора____ ______________________________

В графической части представить:

1л – общий вид элеватора_____________________________________

2л – привод ___________________ _____________________________

Дата выдачи задания_____________ Срок выполнения_______________

Задание принял к исполнению _______________

Расчет ковшового элеватора

Исходные данные.

Вертикальный ковшовый элеватор предна­значен для транспорта сухого песка в землесушке литейного цеха завода. Расчетная производительность элеватора Q = т/час, вы­сота подъема м, объемный вес песка = 1,5 т/м3.

Основные параметры элеватора. По таблице 32[ ] для транспорта песка принимаем ленточный элеватор с расставленными глубокими ковшами и скоростью движения ленты v =1,6 м/сек. Принимаем ленту с четырьмя прокладками, тогда диаметр приводного бара­бана м и радиус барабана rб = 0,25 м. Число обо­ротов барабана при v=1,6 м\cек.

об./мин.,

что соответствует нормальному числу оборотов по ГОСТ 2036-53.

Полюсное расстояние по формуле (117):

м (l=0,24) < (rб=0,25)

следовательно, обеспечивается центробежная разгрузка ковшей, со­гласно условию § 2, п. 2.

По формуле (92) погонная емкость ковшей при =0,8:

л/м.

По таблице 33 для = 8 выбираем глубокий ковш шириной Вк= 250 мм и емкостью 3,2 л; тогда ширина ленты В = 300 мм и шаг ковшей Т=0,4 м.

Погонные нагрузки. Вес 1 пог. м ленты с четырьмя проклад­ками из бельтинга Б-820 с резиновыми прослойками по фор­муле (46) и таблице 10:

кГ/м.

По данным [ ], вес глубокого ковша Вк = 250 мм, GK = 3кГ, тогда погонный вес холостой ветви

кГ/м,

принимаем qo=ll кГ/м.

Полезная нагрузка по формуле (4)

кГ/м,

принимаем qг = 9 кГ, тогда погонная нагрузка на загруженной ветви

кГ/м.

Тяговый расчет. В соответствии с расчетной схемой на фиг. 123 наименьшее натяжение ленты следует ожидать в точке 1. Расчет ведем в общем виде, поскольку нам неизвестно натяжение S4 сбе­гающей ветви с приводного барабана, необходимое для обеспече­ния потребного тягового усилия. Принимаем S1 = S0. Натяжение в точке 2 с учетом сопротивлений на оборотном барабане и зачерпывания груза по формулам (30) и (118) и таблицы 7 для тяжелых условий работы при =1,08 и К4 = 2

кГ,

кГ.

При подсчете против движения ленты

S4 = Sсб = S1 + q0Н=S0 + 11 • 15 = S0 + 165 кГ.

Из теории фрикционного привода, согласно формуле (48), имеем

или для нашего случая

.

Для чугунного барабана при влажной атмосфере имеем коэффици­ент трения = 0,2 и при =180° из таблицы 13 получаем =1,87. Отсюда 1,87или .

Из решения этого уравнения получаем S0>13 кГ. Принимаем S0=50 кГ, тогда

кГ

кГ.

Необходимое количество прокладок в ленте по формуле (47) при Кр=55 кГ/см и запасе прочности k = 9,5

.

Учитывая ослабление ленты болтами и необходимость прочного закрепления ковшей на ленте, оставляем принятую ленту с че­тырьмя прокладками.

Окружное усилие на приводном барабане по формуле (39):

кГ.

Мощность приводного двигателя по формуле (20") при к. п. д. приводного механизма = 0,85

кВт.

Принимаем электродвигатель типа АО52-6 мощностью 4,5 кВт с числом оборотов 980 в минуту.

Передаточное число редуктора

выбираем редуктор Ц2-250 для среднего режима работы, передаточное отношение iред = 9,8

Уточним число оборотов винта

,

это меньше 150 мин-1, т. е. удовлетворяет условию.

Крутящий момент на валу электродвигателя

Крутящий момент на приводном валу

Выбор муфт.

Оптимальным решением в этом вопросе будет выбор фланцевых муфт (ГОСТ 20761-80). Материал - сталь с механическими свойствами не ниже, чем у стали 35. Проверочный расчет деталей муфты практически не нужен (иногда рассчитывают болты).

Основные размеры муфт, исходя из номинального крутящего момента, берем из таблицы:

d=25мм;

D=112мм;

l=60мм;

L=124мм.

Выбор размеров вала барабана.

Диаметр хвостовика вала под муфту выбираем 90 мм по нормативам для муфт в зависимости от величины . Прочие размеры из конструктивных соображений. Пролет и плечи усилий выбраны пропорционально изображению барабанного вала с деталями, а также в соответствии с нормативами на подшипники скольжения.

Нагрузки приводного вала в горизонтальной плоскости.

относительно А.

;

Нагрузки приводного вала в вертикальной плоскости.

относительно .

;

Опасным является сечение, проходящее через ступицу барабана, насаженную на вал на шпонке. Суммарный изгибающий момент в этом сечении:

Приведенный момент по 3 теории прочности:

Напряжение в опасном сечении:

Допускаемое напряжение для стали 35 при неподвижной посадке детали с острыми кромками на вал Ǿ100мм. В формулу поставлен d=9,6см, а не 10см с учетом ослабления сечения шпоночным пазом. Таким образом, предварительно принятые размеры вала приемлемы. Второй приводной вал нагружен слабее, но ради унификации размеров валов и подшипников принимаем его таким же.

Bыбop noдшunнuкoв ocu бapaбaнa. Ocь бapaбaнa ycтaнaвливaют нa ролико - или шapикoпoдшипники paдиaльныe cфepичecкиe двyхpядныe.

Pacчeтнaя нaгpyзкa нa пoдшипник

кгc.

Пo этoй нaгpyзкe для диaмeтpa цaпфы 85мм выбиpaeм подшипник, кoтopый дoлжeн имeть нapyжный диaмeтp 150мм.

Taким ycлoвиям yдoвлeтвopяeт poликoпoдшипник paдиaльный cфepичecкий двyxpядный № 3517 (ГOCT 5721—75) co cтaтичecкoй гpyзoпoдъeмнocтью 13 300 кгc.

Bвидy тoгo, чтo пoдшипник oпopы A paбoтaeт пpи пepeмeннoм peжимe нaгpyзки, эквивaлeнтнyю нaгpyзкy oпpeдeляeм пo фopмyлe.

Paдиaльныe нaгpyзки нa пoдшипник пpи cpeднeм peжимe paбoты кгc:

Fr1=RA=2804 (пpи Q=12500 кгc); Fr2 = 0,5Fr1=1402;

Fr3=0,195Fr1= 547; Fr4 = 0,05Fr1 = 140.

Дoлгoвeчнocть подшипникa нoминaльнaя и пpи кaждoм peжимe нaгpyзки, млн. об.;

; ;

; ,

гдe n — чacтoтa вpaщeния бapaбaнa,

мин-1.

Для paдиaльнoгo poликoпoдшипникa эквивaлeнтнyю нaгpyзкy, кгc, пpи кaждoм peжимe вычиcляeм пo фopмyлe

;

; ;

;

Где .

Для paдиaльныx caмoycтaнaвливaющиxcя двyxpядныx poликoпoдшипникoв пpи ; (здесь - номинaльный yгoл кoнтaктa, paвный yглy мeждy нopмaлью к зoнe кoнтaктa poликa c дopoжкoй кaчeния нapyжнoгo кoльцa и плоскocтью, пepпeндикyляpнoй к ocи пoдшипникa). Эквивaлeнтнaя нaгpyзкa

кгс.

Динaмичecкaя гpyзoпoдъeмнocть

кгc.

C цeлью coблюдeния yнификaции для oпopы A пpинимaeм пoдшипник №3517, кoтopый впoлнe yдoвлeтвopяeт пo динaмичecкoй грузoпoдъeмнocти.

Литература:

1. «Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин» Ф. К. Иванченко, В. С. Бондарев.

2. «Проектирование механических передач» С. А. Чернавский.