Условия эксплуатации машинного агрегата




КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

ДЕТАЛИ МАШИН

На тему: Проект привода ленточного конвейера

 

 

Разработал: студент гр.МР-081 _____________ Беспалов Д.А

 

Руководитель _____________ Ломакова О.Н.

 

 

Братск 2011

Введение

Технический уровень всех отраслей народного хозяйства тесно связан и в значительной степени определяется уровнем развития машиностроения. На основе машиностроения осуществляется комплексная механизация в лесной и деревообрабатывающей промышленности, на транспорте, в строительстве, в коммунальном хозяйстве. Уделяется внимание усовершенствованию и развитию конструкций современных машин, указываются направления и требования, которые необходимо учитывать при проектировании новых машин и механизмов. Проектируемые машины должны иметь высокие эксплуатационные показатели, небольшой расход энергии и материалов при наименьшей массе и габаритах, высокую надежность. Они должны быть экономичны и как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации, удобны и безопасны в обслуживании, допускать стандартизацию деталей и сборочных единиц.

Различные машины и механизмы в большинстве своем состоят из однотипных по служебным функциям деталей и сборочных единиц. Отсюда следует, что одни и те же методы анализа, расчета и проектирования находят применение, казалось бы, в далеких друг от друга отраслях техники. Поскольку большинство деталей общего назначения используются в приводах, то они выбраны одним из объектов курсового проектирования. Привод рабочей машины – это система, состоящая из двигателя и связанных с ним устройств, для приведения в движение рабочих органов машины.

При проектировании привода производят кинематический и силовой расчет, решают вопросы, связанные с выбором материалов, выполняют проектные и проверочные расчеты деталей, освещают вопросы установки, сборки, разборки и смазки отдельных сборочных единиц и привода в целом.

Основной задачей на этапе конструирования привода является минимизация его стоимости и габаритов, при обеспечении надежности и работоспособности. Это достигается оптимальным соотношением параметров привода и электродвигателя по рекомендуемым значениям передаточных чисел, передач привода. Исходным документом при проектировании является техническое задание.

Знания и опыт, приобретенные при выполнении этого проекта, являются базой для выполнения курсового проекта по грузоподъемным устройствам и дипломного проекта.

 

 

Содержание

1.Условия эксплуатации машинного агрегата

2. Выбор двигателя, кинематический и силовой расчет привода

3. Выбор материала и термообработки закрытой передачи. Расчет допускаемых напряжений

4. Расчет зубчатой передачи редуктора

5. Расчет клиноременной передачи

6.Определение нагрузки валов редуктора

7.Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора

8. Определение реакций в подшипниках. Построение эпюр крутящих и изгибающих моментов

9.Проверка подшипников на динамическую грузоподъемность и

долговечность

10.Список использованных источников

Условия эксплуатации машинного агрегата

1.1 Устанавливаем место расположения привода, его назначение, условия эксплуатации, число смен и их продолжительность. Проводим анализ кинематической схемы в направлении энергетического потока и определяем срок службы приводного устройства

.1.2 Срок службы приводного устройства определяем по формуле [1, с. 39]

 

Lh =365· LГ · tс · Lс

LГ – срок службы привода по заданию, лет;

tс – продолжительность смены устанавливаем, часов;

Lс – число смен устанавливаем.

1.3 Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса и определяем рабочий ресурс.

1.4 Составляем табличный отчет.

Ленточный конвейер мощностью 2,2 кВт, предназначен для погрузки и разгрузки, работает в течение 3 лет (по заданию), работа в две смены, продолжительностью 8 часов

1 Устанавливаем конвейер на железнодорожной станции, для обработки товарных вагонов, работа в две смены, нагрузка мало меняющаяся, режим реверсивный, продолжительность смены tс = 8 ч.

2 Определяем ресурс привода

Lh =365· LГ · tс · Lс = 365 ·2,2 · 8 · 2 = 12848 ч.

3 Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса.

Тогда Lh = 12848 · 0,85 = 10920 ч.

Рабочий ресурс привода принимаем Lh=10 · 103 ч.

4 Составляем табличный отчет, как показано в таблице 1

 

 
 


Таблица 1 – Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки LГ LС tс Lh Характер нагрузки Режим работы
  Железнодорожная станция       10 · 103 С малыми колебаниями Реверсивный

 

 

2 Выбор двигателя, кинематический и силовой расчет привода

2.1 Определяем мощность на валу рабочей машины, кВт, по формуле[1., с 41]

 

кВт

где F – тяговая сила, по заданию, кН;

υ – скорость тягового органа, по заданию, м/с.

2.2 Определяем частоту вращения приводного вала ленточного конвейера, об/мин, по формуле[1., с 43]

 

об/мин

где D – диаметр барабана, по варианту, мм,

2.3 Определяем общий к.п.д. привода по формуле[1., с 41]

,

где ηз.п, ηо.п, ηмуфты, ηподш – к.п.д. механизмов выбираем по таблице[1., табл. 2.2,с. 42]

2.4.Определяем требуемую мощность электродвигателя, кВт, по формуле[1., с 42]

Рэл.дв= = кВт

Принимаем стандартную мощность, кВт, по таблице [1., табл. К9 с. 406] округлив, в большую сторону, до стандартного значения.

Двигатель с полученной мощностью может иметь разную частоту вращения.

2.5 Определяем возможные варианты общего передаточного числа [1., с. 43, п.2]

1 вариант: ; 2 вариант: ;

3 вариант: ; 4 вариант: ,

где 3000, 1500, 100 и 750об/мин синхронная частота вращения двигателей.

Определяем предельные значения общего передаточного числа привода, передаточные числа закрытой и открытой передачи выбираем по таблице[1., табл 2,3, с.45]

Из четырех вариантов выбираем приемлемые.

2.6 Назначить оптимальные передаточные числа

uз.п.- закрытой передачи

uо.п - открытой передачи.

об/мин

2.7 Определяем передаточное число открытой передачи по формуле [1., п.7, с.45]

2.8 Таким образом, выбираем двигатель 4АМ100L6У6, (Рном =2,2 кВт,

пном = 950 об/мин)

2.9 Определяем частоты вращений, угловые скорости, мощности и вращающие моменты всех валов привода по формулам указанным в таблице [1., табл. 2,4, с.46]

Частота вращения: nI, nII, и тIII , об/мин,

nI=nэл.дв=950 об/мин

nII = об/мин, (где и1, передаточное число передачи установленной после электродвигателя).

nIII = = nр.м = 86 об/мин

Угловые скорости для каждого вала ωI, ωII, ωIII, рад/с

рад/с, рад/с, рад/с

Мощности на валах привода Р12 и Р3 , кВт

РIэл.двиг =2,2 кВт РIIэл.двиг =0,97·2,2=2,1 кВт

РIII = РII =2,1· 0,97=2 кВт

Вращающие моменты на валах Т1, Т2 и Т3 кНм

ТI= Нм, ТII= Нм, ТIII= Нм

2.10 Полученные значения заносим в таблицу 2

Таблица 2 – Силовые и кинематические параметры привода

Тип двигателя… Рном=… кВт; пном=… об/мин  
Вал Частота вращения, п, об/мин   Угловая скорость, ω, рад/с Мощность, Р, кВт Момент, Т, кНм Передаточные числа
I Электродвигателя Быстроходный ременной передачи   99,4 2,2   иобщ  
II Тихоходный ременной Быстроходный редуктора     2,2   ио.п. 2,75
III Тихоходный редуктора Рабочей машины     2,1   из.п.  

 

3 Выбор материала и термообработки закрытой передачи. Расчет допускаемых напряжений

3.1 Материал для изготовления зубчатых колес выбираем по таблице [1, табл. 3.1, с. 52]

Варианты термообработки выбираем по таблице [1, табл. 3.2, с. 53] Перевод единиц твердости из НRС в НВ проводим по графику [1, рис.3.1, с. 52]

Чем выше твердость поверхностей зубьев, тем выше допускаемые напряжения и тем меньше размеры редуктора.

Так как к размерам проектируемого редуктора не предъявляют высоких требований, применяем сталь 40Х с термообработкой:

для шестерни улучшение плюс закалка ТВЧ, средняя, твердость , переводим в единицы НВ по графику [1, рис. 3.1, с. 52] НВ1ср=457

для колеса 40Х улучшение, средняя твердость .

3.2 Определяют число циклов переменных напряжений:

для колеса , циклов

для шестерни , циклов

где ω2 – угловая скорость тихоходного вала редуктора, рад/с;

Lh – время работы передачи, ч.

Число циклов переменных напряжений NН0, соответствующее пределу контактной выносливости определяем интерполированием по таблице [1, табл. 3.3, с. 55]

для шестерни, при НВ=457, NН01= 69,9 млн. циклов

для колеса, при НВ=285,5 NН02= 22,45 млн. циклов

3.3 Определяем коэффициенты долговечности по контактным напряжениям КНL и по напряжениям изгиба КFL [1. с. 55]

так как N >NН0 , КНL1НL1 =1.

так как N >4·106 КFL1= КFL2=1.

3.4 Определяем допускаемые напряжения [σ]H0 и [σ]F0,, Н/мм2 соответствующие числу циклов переменных напряжений NH0 и NF0 по таблице [1, табл. 3.1, с 52]

для шестерни при улучшении и закалки для твердости

, в предположении, что модуль т<3

для колеса при улучшении для твердости

3.5.Определяем допускаемые контактные напряжение [σ]H , Н/мм2 с учетом времени работы передачи по формулам [1, с.55]

для шестерни для колеса

Среднее контактное напряжение определяем по формуле [1, с.55]

[σ]Н = 0,45([σ]Н1 + [σ]Н2)

3.6 Определяем допускаемые напряжения изгиба [σ]F с учетом времени работы передачи по формуле [1, с.56]

для шестерни для колеса

3.7 Полученные значения напряжений, заносим в таблицу 3

Т а б л и ц а 3 – Механические характеристики материалов зубчатой

передачи

Элемент передачи Марка стали Dпред Термооб работка НRC1ср [σ]H [σ]H среднее [σ]F
S пред НВ2ср Н/мм2
Шестерня 40Х     У + ТВЧ 47,5     637,16 232,5
Колесо 40Х     У 285,5 580,9 220,5

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: