Курсовий проект - Спроектувати елеватор для коренеплодів - файл 16,6.doc

Курсовий проект - Спроектувати елеватор для коренеплодів
Скачать все файлы (242.1 kb.)

Доступные файлы (7):
16,6,1.cdw
16,6,1.cdw.bak
16,6,2.cdw
16,6,2.cdw.bak
16,6.cdw
16,6.cdw.bak
16,6.doc320kb.02.01.2014 15:31скачать

16,6.doc

ЗМІСТ
Завдання.



  1. Розрахунок основних параметрів машини.

    1. Розрахунок та вибір робочого і тягового органу.

    2. Тяговий розрахунок.

    3. Кінематичний розрахунок.

  2. Розрахунок основних вузлів машини.

    1. Розрахунок приводного вала.

    2. Підбір підшипників.

    3. Розрахунок шпонкового з”єднання.

    4. Розрахунок компенсуючих муфт.

    5. Розрахунок натяжного пристрою.

Висновок.

Список літератури.


РЕФЕРАТ

Елеватори призначені для вертикального або крутопохилого до 70є переміщення сипучих, шматкових та штучних вантажів. В залежності від вантаженесучого елементу, елеватори підрозподіляють на : ковшові, колискові та поличні. Ковшові призначені для транспортування сипучих вантажів, колискові і поличні – штучних.

В залежності від виду тягового органу, ковшові елеватори бувають стрічкові та ланцюгові. В залежності від кількості ланцюгів, до яких прикріплені робочі елементи, елеватори бувають одноланцюгові та дволанцюгові.

В залежності від швидкості руху тягового органу розрізняють тихохідні та швидкохідні елеватори.

Для підіймання насипних вантажів на висоту до 70 м застосовують ковшові елеватори. Ковшовий елеватор складається з нескінченного гнучкого робочого органу, до якого прикріплюються ковші, які є робочими елементами.

Тяговий орган огинає приводний та натяжний барабани, які розміщені у металевому кожусі. Верхню частину елеватора звуть головкою, нижню – башмаком.. головка і башмак з’єднані між собою металевими секціями, або роздільними трубами. Сипучий вантаж попадає у башмак через одну із завантажувальних ланок. Проходячи приводний

барабан, ковші розвантажуються. Для забезпечення необхідного натягу тягового органа та запобігання просипанню вантажу з ковшів, в елеваторах застосовують натяжний пристрій, а для обертання приводного барабану в одному напрямку – зупинники.

Ковшові конвеєри бувають: вертикальні і крутопохилі; стаціонарні, пересувні й переносні; з стрічковим або ланцюговим тяговим органом; з розставленими і стуленими ковшами.

Перевагаю ковшових елеваторів є малі габарити у поперечному перерізі; недоліком – необхідність завантажувати ковші до певного рівня, бо переповнення їх викликає передчасний початок розвантаження, тобто зворотний осип вантажу.

При висоті транспортування понад 10 м , кожух елеваторів закріплюють до будівельних конструкцій.

У сільському господарстві ковшові елеватори застосовують: на зерноочисних токах, на крупорушкпх, на комбікормових заводах. Вони часто входять до складу механізмів сільськогосподарських машин.

Тяговим органом ковшових елеваторів можуть бути: тканинні прогумовані багатошарові стрічки; пластинчасті або круглоланкові ланцюги.

Ковші виготовляють зварними або штампованими з листової сталі товщиною 1,0…2,0 мм.



  1. Розрахунок основних параметрів машини.

    1. Розрахунок та вибір робочого та тягового органу.

Продуктивність конвеєра - П=120 кН/год.

Висота транспортування – Н=6,3 м.

Ввантаж, що транспортується – коренеплоди.




Вибір основних параметрів.

Для транспортування коренеплодів приймаємо ланцюговий тяговий орган. Скориставшись рекомендаціями табл..4.1 (Л.2) приймаємо ковш Гк (гострокутний), коефіцієнт заповнення ?=0,7. За умовою висота елеватора складає 6,3 м, а швидкість транспортування V=0,5 м/с.




Визначення погонної місткості ковшів.
ік/ tк /3,6*V*?*?,

де ? – об’ємна маса вантажу, ? =7 кн/м3;
ік/ tк =120 /3,6*0.5*7,0*0,7=13,6 л/м.

за табл. 4.2 (Л.2) для ік/ tк =13,6 л/м вибираємо ківш гострокутовий з шириною Вк=320 мм, крок ковшів tк=0,25 м, виліт ковша lк=165 мм, ік/ tк=16 л/м.

Для вибраного ковша уточнимо швидкість транспортування


V=[(V* ік/ tк)роз]/( ік/ tк)гост=0,5*13,6/16=0,43 м/с.

Визначення погонних навантажень.

Силу тяжіння вантажу на 1 пог.м. ходової частини елеватора визначимо:

qв=П/3,6*V=120/3.6*0.43=78 Н/м.

Погонне навантаження ід елементів, що рухаються:

q0=K*П,


де К – коефіцієнт пропорційності; К=0,5…1,1.

q0=1,1*120=132 Н/м.
1.2.Тяговий розрахунок.

Визначення опору руху і натягу стрічки.

Поділимо трасу на характерні ділянки, починаючи з точки 1 на приводному барабані, до точки 4.

Приймемо К=1,08, коефіцієнт, який враховує опір при огинанні зірочок ланцюгом.

Тяговий розрахунок необхідно розпочати з точки найменшого натягу. Для заданої траси норії найменший натяг буде в точці 2. Його величину визначимо за формулою:

Fн=8000*Вк+40*Н=8000*0,32+40*6,3=2812 Н.

Натяг у точці 2:

F2=Fн/2=2821/2=1406 Н.

F3=F2*K+Wз, де Wз – сила оплру при зачерпуванні вантажу. При транспортуванні важких і крихких вантажів ковші заповнюються безпосередньо, тому Wз=0.

F3=1406*1.08=1518 Н.

F4=F3+W3-4=F3+(qв+q0)*H=1518+(78+132)*6.3=2841 H.

F1=F2-W2-1=F2+q0*H=1406+132*6,3=2238 H.

Визначення окружної сили.

На приводних зірочках.

Ft=F4-F1+(F4+F1)*(К-1)=2841-2238+(2841+2238)*(1.08-1)=1010 Н.

Потужність електродвигуна:

Р=Ft*V/1000*?=1010*0,43 /1000*0,8=0,54 кВт.

де ? – ККД двигуна,.

За цією потужністю вибираємо двигун 4А71В6У3: Рд=0,55 кВт, nд=910 хв-1.

Вибір тягового ланцюга
Вибираємо втулко-роликовий тяговий ланцюг, з кроком Pt = 250 мм, конструкція ланцюгів – каткові з ребордами, типу 4.

Визначимо розрахункове навантаження




де аmax – прискорення ланцюгів, м/с2;

m – маса рухомої конструкції конвеєра;

g – прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с2;

К1 – коефіцієнт, який враховує масу зворотньої вітки

ланцюга при динамічному навантаженні. К1 = 1,5;

Z=8 – число зубців зірочки.

Тоді



Руйнівне зусилля, що діє на ланцюг




де S – коефіцієнт запасу міцності, S = 5…10. Приймаємо S = 10.

С – коефіцієнт нерівномірності розподілення навантаження між

паралельними вітками, С = 1,1…1,25. Приймаємо С = 1,2.

Zл – кількість робочих віток, Zл = 1.

Тоді



Вибираємо ланцюг М40 – 4 – 250 – 1 , з руйнівним навантаженням Fp = 40 кН, типу 2, з кроком Pt = 250 мм, нерозбірної конструкції. Діаметр ролика Dл = d3= 36 мм. Ширина внутрішнього звена Ввн = 19 мм.

Визначення розмірів зірочки конвеєра:

Геометрична характеристика зчеплення

.

Згідно з рекомендаціями при ? > 3,5 зірочки виготовляють багатозаходовими. Приймаємо триходову зірочку m = 3 ( кількість зубців на один крок ланцюга ).

Кількість зубців зірочки вибираємо в залежності від числа ходів – z = 19.

Діаметр ділильного кола зірочки у кроках



а в міліметрах

dд = dt * Pt = 2.1014 * 250 = 525,35 мм.

Діаметр кола, вписаного у кроковий багатокутник, в кроках




а в міліметрах

dc = dz * Pt = 1.995 * 250 = 498,75 мм.

Висота зубця в кроках


ht = 0.15 – 0.0005 * z = 0.15 – 0.0005 * 19 = 0.1405,

а в міліметрах

hm = ht * Pt = 0.1405 * 250 = 35,1 мм.

Діаметр кола вершин виступів


.

Діаметр кола западин

Ширина основи зубця зірочки

Bz = ( 0.8…0.9 )* Bвн = (0,8…0,9 )*19 = (13…14,5 ) мм.

Приймаємо Bz = 14 мм.

Ширина вершини зубця

Вз = ( 0,6…0,8 )*Bz = ( 0.6…0.8 )*14 = (8,4…11,2 ) мм.

Приймаємо Вз = 11 мм.

1.3. Кінематичний розрахунок.

Визначення передаточного числа приводного механізму.

Швидкість обертання приводного валу конвеєра визначимо:

nпв=60*V/?*D =60*0,43 /3.14*0.525=15,6 хв-1,

передаточне число приводного механізму:

U=nд/nпв=910/15,6=58,3.

Приймаємо редуктор Ц2У - 250 з передаточним числом Up=31,

та ланцюгову передачу

Uлп=U/Up=58,3/31=1,94.
Кінематична схема приводу.




  1. Розрахунок основних вузлів машини.

    1. Розрахунок приводного валу.

Вибираємо число зубців ведучої зірочки z1=20.

Тоді

z2=z1*Uл.п.=20*1,94=38.

Крок ланцюга приймаємо

Р=25,4 мм.

Ланцюг роликовий однорядний ПР - 25,4 – 5000 ГОСТ 13568 – 75.

Оптимальна міжосьова відстань пердачі

aw=(30…50)*Р=(30…50)*25,4=(762…1270) мм.

Приймаємо aw=762 мм.

Ділильний діаметр:

- ведучої зірочки

d1=P/Sin(180/z1)=25.4/Sin(180/20)=163 мм.

d2=25.4/Sin(180/38)=302 мм.

Зусилля, яке передається двигуном


Ft=2Mкр3/d1,

де Mкр3 – крутний момент на ведучій зірочці.

Mкр=9550*Р/n.

Т1=9550*Р1/n1=9550*0,55/910=5,8 H м.

P2=P1*?м*?підш=0,55*0,99*0,99=0,54 кВт.

n2=n1=910 об/хв.

T2=9550*0,54/910=5,6 H м.

P3=P2* ?зач*?підш=0,54*0,8*0,99=0,43 кВт.

n3=n2/Up=910/31=29,4 об/хв.

Т3=9550*0,43/29,4=139,7 Н

Ftз=2*139,7/0.163=1714 H.

Попередній натяг ланцюга від провисання ведомої вітки

Fo=kf*g* aw,

де kf – коефіцієнт провисання; kf=3,0;

g – вага 1м ланцюга; g=25.3 H.

Fo=3*25.3*0.762=57.8 H.

Навантаження на вал ведомої зірочки

Fn=kв*Ft+2* Fo,

де kв – коефіцієнт навантаження вала; kв=1,15.

Fn=1,15*1714+2*57,8=2086 Н.

Визначимо реакції опор в горизонтальній площині:

1/ ?МА=0; Ft*0,17- RВг*0,34+Fn*0,4+Ftз*0,4=0;

RВг=(1010*0,17+2086*0,4+1714*0,4)/0,34=4976 Н.

2/ ?Fiy=0; R+Ft+Fn+Ftз- RВг=0;

R=-Ft- Fn- Ftз+ RВг=-1010-2086-1714+4976=166 H.

Визначимо згинаючий момент в горизонтальній площині.

Мзг.1= R*0,17=28,2 Нм;

Мзг.2= R*0,34+Ft*0,17=228 Нм;

Мзг.3=-Ftз*0,06-Fn*0,06=-228 Нм.

В масштабі будуємо епюру по знайденим результатам.

Визначимо реакції опор у вертикальній площині.

1/ ?МА=0; Ft*0,17 - RВв*0,34+Ftз*0,4=0;

RВв=(1010*0,17+1714*0,4)/0,34=2521 Н.

2/ ?Fiy=0; R+Ft+Ftз- RВв=0;

R=Ft- RВв+ Ftз =1010-2521+1714=203 H.
Визначимо згинаючий момент, який діє у вертикальній площині.

Мзг.1= -R*0,17=-35 Нм;

Мзг.2= -R*0,34+Ft*0,17=103 Нм;

Мзг.3= -RАв*0,4+ Ft*0,23-RB*0,06=0 Нм.

Визначимо крутний момент і побудуємо його епюру.

Мкр=Ft*D/2=1010*0.525/2=265 Hм.

Найбільший згинаючий момент буде під опорою В.


Визначимо приведений момент.

Діаметр вала буде.

де [?]м – допустима напруга на міцність. Для Ст.20 [?]м=420 МПа.
Приймаємо dв=22 мм.
2.2. Вибір підшипників.
Підшипник вибираємо для приводного валу. Діаметр під підшипник d=20мм.

Вибираємо шарикопідшипники радіально-сферичні дворядні по ГОСТ 5720-75 тип 1304.

Параметри підшипника.

d=20мм, D=63 мм, В=15 мм, r=2 мм,

С=25000 – коефіцієнт роботоздатності,

nmax=8000об/хв – граничне число обертів,

Qст=7500Н – допустиме статичне навантаження,

Сr=17,1кН, е=0,28, х=1, у=2,26.



Визначимо еквівалентне динамічне навантаження.
RE=x*Kк*Rвг*Кб*Кт,
де Кк – коефіцієнт обертання, Кк=1,0;

Кб - коефіцієнт безпеки, Кб = 1,4;

Кт – температурний коефіцієнт, Кт = 1,0.
RE=1*1*5578,2*1.4*1,0=7809 Н.

Приймаємо довговічність підшипників Lh=10000 год.

Розрахункова довговічність.





Отже, потребуєма довговічність забезпечується.
2.3. Розрахунок шпонкового з’єднання.

Для вала d=22 мм за ГОСТ 23360-78 вибираємо шпонку 40*12*8, де l=40 мм, b=12 мм, h=8 мм, t=5,2 мм – для валу, t1=3,7 мм – для втулки, фаска r=0.4 мм.
Перевірка шпонки на зминання.



Азм=(0,94*h-t1)*l=(0.94*8-3,7)*40=152,8 cм2 .

?зм=2086/152,8=13,6 МПа.

[?зм]=70 МПа – для чистотянутої сталі.

?зм<[?зм] – умова міцності виконується.

Перевірка шпонки на зріз.



[?зр]=120 МПа – для чистотянутої сталі.

?зр <[?зр] – умова міцності виконується.
2.4. Розрахунок муфти.

Між двигуном і редуктором пропонується встановити муфту пружинну МУВП. Вона вибирається по розміру вала двигуна і ведучого вала редуктора.

Вибираємо муфту МВП 1-22/1.

d=22мм, L=76мм, D=100мм, d1=40мм, l1=25мм, D1=68мм,

Mкр=63Нм, ?=600с-1, n=6, ∆?=0,2мм, ??=1є30ґ, dn=10мм, lвт=15мм,

Dо=71мм, do=20мм.

Крутний момент, що передається муфтою.

Мкр=9550*P/n=9550*0,55/910=5,8 Нм.

Перевірка гумових кілець на зминання.



де допустима напруга на зминання [?см]=2 МПа,

kp - коефіцієнт режиму, kp=1,5.

?см=2*5,8*103*1,5/(68*6*10*15)=0,19 МПа.

?см< [?см] – умова виконується.

Перевірка пальців на згин.

?н=2*Мкр*kp*(0.5*lвт+c)/(n*Do*0.1*dn3)< [?н],

де [?н] – допустима напруга на згин, [?н]=(0,4…0,5) ?т. Для матеріалу пальців сталь 45 ?т=220 МПа,

с=3…5, приймаємо с=5.

?н=2*5,8*103*1,5(0,5*15+5)/(6*68*0,1*103)=6,52 МПа.

?н<[?н] – умова виконується.
2.5. Розрахунок натяжного пристрою.

Визначення зусилля натягу натяжного пристрою.

Зусилля натягу.

Fн=F3+F2=1518+1406=2924Н.

Хід натяжного пристрою.

Lнат=(1,6…2)*Pt=(1.6…2)*25,4=(40,6…50,8) мм.

Приймаємо Lнат=50 мм.

Визначення параметрів натяжної пари.

1/ Матеріал гвинта і гайки:

2/ Допускаємі напруги:

Допускаємий тиск для пари сталь-чугун [р]=6 МПа.

3/ Приймаємо для передачі трикутну різьбу з коефіцієнтом робочої висоти профіля ?=0,541.

4/ Конструкцію гайки вибираємо цільну з коефіцієнтом висоти ?н=2.

5/ Середній діаметр різьби:



По ГОСТ 9484 – 73:

6/ Для більшого виграшу в силі приймаємо однозаходову різьбу

z=1, pz=p.

Кут підйому різьби tg?= pz /(?*d2)=2/3,14*22,605=0,028.

?=2є16ґ.

Приведений кут тертя ?ґ=arctgf/Cos?ґ,

де ?ґ - кут нахилу робочого витка, ?ґ=30°;

f - коефіцієнт тертя, f=0,15.

?ґ=arctg0,15/Cos30°=9°44ґ.

7/ Розміри гайки:

Приймаємо Н=46 мм.

де Fp=1,3*Fн. Приймаємо D=38 мм.



Приймаємо D1=42 мм.

8/ Довжина гвинта – l=Lнат+Н/2=50+46/2=73 мм.
Висновок.
В даному курсовому проекті були розраховані параметри ковшового елеватора, а також вибрані і розраховані основні вузли машини.

Даний стаціонарний ковшовий елеватор містить: транспортуючий ланцюг; зірочка – приводна і натяжна; завантажувальний пристрій; натяжний пристрій та приводну станцію конвеєра

( електродвигун, редуктор, муфту).

Несучим і трансортуючим органом конвеєра є нескінченний ланцюг.
Список літератури.


  1. Анурьєв В.І. Довідник конструктора-машинобудівника. В 3-х томах. – М.: Машинобудування, 1982 р.




  1. Механізаціятранспортуючих та вантажопідйомних робіт..

М. В. Любін, П.С. Берник. – Київ-Вінниця:Урожай, 1996 – 191с.


  1. Марон Ф. Л., Кузьмін А.В. Довідник по розрахункам механізмів підйомнотранспортних машин. Мінск, “Вища школа”, 1977. – 270с.




  1. Довідник по транспортуючим і вантажно-розвантажувальним машинам. Ф.Г. Зуєв, Н.А. Лотков. М.: Колос, 1983. – 319с.




  1. Розрахунки підйомнотранспортних машин. Іванченко Ф.К. Київ, “Вища школа”, Головне видав, 1978 – 576с.
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации