Глава 3 Расчет передач
3.1. Подбор клиноремённой передачи (алгоритм подбора)
По мощности электродвигателя и частоте вращения выбираем сечение ремня.
Сечение А, выбираем монолитный шкив диаметром Д1=100 мм, тогда Д2= Д1·Uр=3,15·100=315 мм; выберем шкив по стандарту: Д1=100мм ГОСТ 20889 - 75
Д2=315мм ГОСТ 20892 – 75
Число ремней, необходимое для работы клиноремённой передачи определится:
,
где Р – мощность э/двигателя; Рр – расчётная мощность, передаваемая одним ремнём; Ск – коэфициент, учитывающий число ремней; Ск=0,95 – примем ориентировочно
Кα=коэффициент угла обхвата ремня; КL=коэффициент, учитывающий длину ремня; КР=коэффициент, учитывающий динамичность работы передачи
Линейная скорость ремня определится:
Межосевое расстояние равно:
аmax=2(Д1+Д2)=830 мм
аmin=0,55(Д1+Д2)+h=0,55(100+315)+8=236 мм
Из предлагаемого диапазона выберем, из предлагаемых вариантов выберем а=500 мм.
Угол охвата малого шкива:
α1=180˚-
,
число больше допустимого [α]=200
Длина ремня равна:
L=̃2а+
Выберем стандартную длину ремня:
L=1600 мм;
Уточним межосевое расстояние:
По данным таблицы выберем: Кα=0,92; КL=0,99; Кg=1,1 – для двухсменной работы и ленточного конвейера.
Потребляемая мощность одного ремня идеальной передачи:
Ро=0,81
Расчётная мощность одного ремня равно:
Рр=Ро·
Число ремней равно:
,
ск=0,9
Принимаем 8 ремней.
Учитывая, что число ремней рекомендуется выбирать не больше 6, то произведём выбор ремня ещё раз.
Выберем Д1=140 мм; Д2=400мм
Уточним передаточное число:
Uр=450/140= 3,21
Тогда передаточное число зубчатой передачи уточнится:
Uзуб=11,4/3,21=3,55
Аналогично производится подбор ремня для нового варианта диаметров.
аmin=0,55(140+450)+8=332 мм;
Выберем а=500 мм;
α1=
Длина ремня:
Выберем
стандартную длину ремня:
=2000
мм;
Межосевое расстояние:
Кα=0,89
КL=1,03
Кg=1,1
Ро=1,62
Рр=1,62
Число ремней: Ск=0,95
ремня
Примем число ремней Z=4 ремня;
Проверка ремня на долговечность.
Проверка по числу пробегов:
<
8 для клиноремённых передач.
Определение напряжений ремней. Фактический коэффициент тяги определяется:
φ=φ0 · Кα· Кg=0,67· 0,89· 1,1=0,66
φ0 – коэффициент тяги стандартной передачи.
Коэффициент q, входящий в формулу для определения сил:
q=(1+φ) (1-φ)=(1+0,66)(1-0,66)=0,56
Окружное усилие на ремне:
Ft=
Сила натяжения ведущеё ветви ремня:
F1=
;
Ft=
Сила предварительного натяжения равно:
F0=
;
Ft=
F2= F1-Ft=708-556=152 Н;
Сила давления на валы равна:
F=̃
=590Н.
3.2. Кинематические и силовые расчёты. Выбор электродвигателя.
Рис. 4.1 Кинематическая схема привода
На схеме изображены: 1 — электродвигатель;2 — ременная передача;
3 — редуктор;I — вал электродвигателя;II — входной (быстроходный) вал;III — промежуточный вал;IV — выходной (тихоходный) вал.
Выбор электродвигателя
Мощность электродвигателя, необходимая для передачи вращения равна:
(3.1)
где P3 – мощность на валу барабана, кВт
пр – КПД привода
пр = м2 ∙з2∙ nn3 = 0,982 ∙ 0,972 ∙ 0,993 =0,88
Частота вращения вала электродвигателя определяется:
nэ/д = nз ∙ Uприв. (3.2)
где nз – частота вращения вала барабана, об/мин
Uприв. – передаточное число привода
Uприв. = Uрем Uредуктора
Максимальное передаточное число редуктора равно:
Uред. = 5 ∙ 5=25
Минимальное рекомендуемое передаточное число редуктора:
Uред. = 2,5 ∙ 3,15=7,875
Частота вращения вала барабана:
,
где
–
скорость ленты конвейера, м/с
Д – диаметр барабана, м
Производя подстановку полученных данных в формулу (4.2), получим максимальную и минимальную частоты вращения электродвигателя:
nэ/д max = 4 ∙38,2 ∙ 25 = 3869 об/мин
Минимальная частота вращения электродвигателя:
nэ/д min = 2 ∙38,2 ∙ 7,875 = 600 об/мин
Возможен выбор электродвигателя в пределах от 750 до 1000 об/мин. Выбираем электродвигатель с синхронной частотой вращения n = 1000 об/мин.
С учетом скольжения ротора двигателя его частота равна :
n = 965 об/мин
Основные данные выбранного электродвигателя сведены в таблицу 1.
Таблица 4.1 Основные характеристики электродвигателя.
|
Мощность, кВТ |
Обозначение |
Синхронная частота, об/мин |
|
5,5 |
4А132S6 |
1000 |