Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Вступ


Розрахувати вертикальний ковшовий ланцюговий елеватор для транспортування пшениці γв = 7,2 кН/мі, продуктивністю П = 176,6 кН/год. Швидкість транспортування складає ν = 1,3 м/с, висота, на яку подається вантаж Н = 13 м, максимальний розмір рядового вантажу а₀ = 77,7 мм.


1. Розрахунок основних параметрів тягового органу (ланцюг, ковш) і вибір електродвигуна


Вибір деяких основних параметрів. Для транспортування пшениці приймаємо ланцюговий елеватор із зімкненими ковшами. Скориставшись рекомендаціями табл. 4,1 (1), приймаємо ковш типу Г (глибокий), коефіцієнт заповнення ковшів складатиме Ψ = 0,75.

Визначення погонної місткості ковшів . ф.4.13 (1).


ік/tк = П/3,6·ν· γв·Ψ;


ік/tк = 176,6/3,6· 1,3· 7,2· 0,75 = 6,98 л/м.

За табл. 4,2 (1) для ік/tк = 8 л/м вибираємо ківш глибокий шириною Вк = 320 мм, крок ковшів tк = 0,5 м, виліт ковша lк = 175 мм, ік/tк = 8 л/м.

Вибраний ківш перевіряється на кусковатість ф. 4,14 (1).


lк ≥ х · а₀ ;


lк ≥ 2,25 · 77,7 ;

lк = 175 > 2,25 · 77,7 ;

lк = 175 > 174,8 , умова виконується.

Для вибраних ковшів уточнимо швидкість транспортування ф. 4,15.


ν = [( ν· ік/ tк)розр.] / (ік/tк)ГОСТ ;


ν = [(1,3· 6,98) розр.] / (8) ГОСТ = 1,13 м/с.


Визначення погонних навантажень. Силу тяжіння вантажу на 1 пог.м. ходової частини елеватора визначено за формулою

qв = П/3,6· ν;


= 176,6 / 3,6 · 1,13 = 43,49 Н/м.

Погонне навантаження від елементів, що рухаються (ланцюги та ковші) ф. 4,20. (1).


q₀ = qл · Zл + qк ;


q₀ = 36,6 · 1 + 494 = 530,6 Н/м,

де qл – погонне навантаження від ланцюгів, Н/м,

Zл – вибирають по таблиці 3,1 (1),

- погонне навантаження від ковшів.


qк = Gк / tк ;


qк = 247/0,5 = 494 Н/м,

де Gк – вага ковша, вибирається за табл. 4,2. (1) Gк = 247 Н, або розраховують за ф. 4,22. (1).

tк - крок ковшів, м.

Для визначення погонних навантажень від ланцюгів скористаємося ф. 4,16…4,19. (1).

Наближене значення потужності елеватора


Р нр = ПН ( 1,15 + К/γ) / 3670;


Р нр = 176,6 · 13 (1,15 + 0,55/0,75) / 3670 = 0,45 кВт,

де К – коефіцієнт продуктивності, табл. 4,3. (1) К = 0,55.

П = 176,6 кН/год розрахункова продуктивність;

γ = 7,2 кН/мі - об’ємна маса вантажу.

Окружна сила на зірочках, Н.

Ft = 1000 · Р нр / ν ;


Ft = 1000 · 0,45 / 1,13 = 398,23 Н.

Найбільше умовне навантаження.


Fmax = Ft + 2000;


max = 398,23 + 2000 = 2398,2 Н.

Руйнуюче навантаження.


Fр = Fmax · S / Zл ;


Fр = 2398,2 · 9/ 1 = 21583,8 Н,

де S = 9, запас міцності ланцюгів;

Zл = 1 кількість ланцюгів, при Вк ≤ 320 мм, приймають один тяговий ланцюг.

По руйнуючому навантаженні вибираємо ланцюг М 20, для якого Fр = 20 кН, типу 1 Dt = 40 мм.

Скориставшись 8. табл. ХС, знаходимо qл = 36,6 Н/м:

При виконанні навчальних проектів можна скористатися 7. ф. 8,7 (1) для визначення погонного навантаження ковшів разом з ланцюгами.


q₀ = К · П ;


q₀ = 0,8 · 176,6 = 141,28 Н/м, де К = 1,08 коєфіцієнт пропорціональності.

П = 176,6 кН/год – розрахункова продуктивність.

Визначення опору руху і натягу ланцюгів. Поділимо трасу на характерні ділянки, починаючи з точки 1 приводного валу до точки 4.

Приймаємо коефіцієнт опору при огинанні зірочок К = 1,08 с 84 (1).

Тяговий розрахунок необхідно розпочати з точки найменшого натягу. Для заданої траси елеватора найменший натяг буде в точці 2.

Величину його визначимо ф. 4,25 (1).


Fн = 8000 · bк + 40 · Н;


Fн = 8000 · 0,32 + 40 · 13 = 2560 + 520 = 3080 Н,

де bк – ширина ковша bк = 0,32 м, Н = 13 м, висота на яку піднімається вантаж.

Натяг у точці 2:


F₂ = Fmin = Fн / 2;


F₂ = 3080 / 2 = 1540 Н.


F₃ = F₂ · К + W₃ ;


F₃ = 1540 · 1,05 + 103,2 = 1720,2 Н.

W₃ - сила опору при зачерпуванні вантажу ф. 4,23. (1).


F ₄ = F₃ + W₃₋₄ = F₃ + (qв + q₀) · Н;


F ₄ = 1720,2 + (43,48 + 530,6)· 13 = 918,37 Н.

Натяг у точці 1.


F₁ = F₂ - W₂₋₁ = F₂ - (-q₀Н) = F₂ + q₀Н;


F₁ = 1540 + 530,6 · 13 = 8437,8 Н.

Визначення окружної сили на приводних зірочках ф. 3,41. (1).

Ft = Fнб – Fзб + Wпр = F ₄ - F₁ + (F ₄ + F₁)(К-1);


Ft = 9183,37 – 8437,8 + (9183,37 + 8437,8)(1,05 – 1) = 833,67 Н = 0,83 кН.

Визначення потужності електродвигуна , ф.3,42 (1).


Р = Ft ν / 1000 · η₀;


Р = 833,67 · 1,13 / 1000 · 0,75 = 942,04 / 750 =1,25 кВт,

де η₀ = 0,75 с. 18 (1).

По розрахованій потужності вибираємо електродвигун (1 том 3. табл.. 2,4) або (табл. 2Д) 4А80В4У3 Рд = 1,5 кВт nд = 1415 хвЇ№.


2. Розрахунок приводу транспортера


Загальне передаточне відношення приводу:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Попередньо приймаємо стандартний двоступінчатий редуктор з передаточним відношенням Uред = 16, тоді передаточне відношення ланцюгової передачі:

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Визначаємо частоту обертання, кутову швидкість, потужність та крутні моменти на кожному з валів.

Вал 1. n1 = nдв = 1415 об/хв;

елеватор транспортер ківш ланцюг

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора;


P1 = Pтр = 510 Вт;


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора.


Вал 2. n2 = n1 = 1415 об/хв;

W2 = W1 = 148,1 с-1;


P2 = P1 Ч η муф = 510 Ч 0,98 = 500 Вт;


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора.


Вал 3. Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора об/хв;


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора;


P3 = P2 Ч η ред = 500 Ч 0,94 = 470 Вт;


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора.


Вал 4. Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора об/хв;


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора;


P4 = P3 Ч η цеп = 470 Ч 0,93 = 437 Вт;

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора.


Остаточно приймаємо черв’ячний одноступінчатий обдуваймий редуктор Ч-160-16+-52-1-1ВУ2, для нього максимальний крутний момент на тихоходному валу (вал 3):

Tmax = 250 HЧм > T3 = 50,81 HЧм.

Орієнтовний розрахунок вала 4.

Згідно з [2] стор. 296 попередньо оцінюємо діаметр валу нижньої головки при занижених граничних напруженнях при крученні.


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора, де


[τ] = 25 мПа – для транспортерних валів.


3. Розрахунок ланцюгової передачі


Згідно з [2] стор. 286 приймаємо z1 = 24, тоді


z2 = z1Ч Uцеп = 24 Ч 3,1 = 74


Згідно з [2] формула 13.26 визначаємо розрахункову потужність:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора, де


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора, за [2] стор. 287 – коефіцієнт експлуатації.

Згідно з [2] табл. 13.2 встановлюємо значення коефіцієнтів:

kд = 1 – коеф. динамічного навантаження;

kа = 1,25 – коеф. міжосьової відстані;

kреж = 1,45 – коеф. режиму;

kрег = 1– коеф. способу регулювання натягнення ланцюга;

kс = 0,8 – коеф. змащення;

kн = 1,0 – коеф. нахилу передачі до горизонту.

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Коефіцієнт кількості зубців:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Коефіцієнт частоти обертання:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


При цьому Рр = 470 Ч 1,2 Ч 1,45 Ч 1 = 817,8 Вт.

Згідно з [2] табл. 13.4 для прийнятих h01 = 50 об/хв та Рр = 817,8 Вт приймаємо ланцюг з кроком Рц = 15,875мм, для якого

[Рр] = 0,75 кВт Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора Рр = 0,81 кВт.

Згідно з [2] формула 13.2 швидкість дорівнює:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Згідно з [2] табл. 13.3 призначаємо густе внутрішньошарнірне мастило.

Кількість зубців ланцюга за [2] формула 13.6:

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора,


де а = 635 мм – попередньо прийнята між осьова відстань.

Округлюючи до найближчого парного значення приймаємо Lp = 131.

Діаметр зірочки згідно з [2] формула 13.8:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Колова сила Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


4. Уточнений розрахунок валу


Визначаємо сили, які діють на вал.


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


У площині ZOX:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Перевірка:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


У площині YOX:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Перевірка:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Матеріал валу – сталь 45, покращення σВ = 750 МПа, σт = 450 МПа.

За [2], стор. 300, формула 15.7:

σ1 = 0,4 Ч σВ =0,4 Ч 750 = 300 МПа

τ1 = 0,2 Ч σВ = 0,2 Ч 750 = 150 МПа

Розраховуємо небезпечний перетин І-І, послаблений шпонковим пазом Кσ = 1,7; Кτ = 1,4.

Згинаючий момент в небезпечному перетині:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Крутний момент:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Напруження згинання:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Напруження кручення:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Згідно з [2] за графіком на мал. 15.5, стор. 301: kd = 0,84.

Згідно з [2] за графіком на мал. 15.6, стор. 301: kf = 0,92.

За [2] по формулам 15.4, стор. 299:

Запас опору втомі по згину:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Запас опору втомлюваності по крученню:

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


За [2] по формулі 15.3, стор. 299 запас опору втомі:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Умова міцності виконується.


5. Уточнений розрахунок осі


Визначаємо сили, що діють на вісь:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Визначаємо реакції опор:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розраховуємо небезпечний перетин І-І (ІІ-ІІ), який послаблений шпонковим пазом Kσ = 1,7; Кτ = 1,4.

Матеріал вала – сталь 45, покращення:

σВ = 750 МПа; σТ = 450 МПа; σ1 = 300 Мпа.

Напрям згину:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


За [2] графік рис. 15.5, стор. 301 kd = 0,84

За [2] рис. 15.6, стор. 301 kf = 0,92

За [2] стор. 299 за формулами 15,4 запас опору втомі:


Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Умова міцності виконується.


6. Вибір підшипників


Обираємо сферичні дворядні шарико-підшипники середньої сеії 1306 за ГОСТ 5720-90, для яких d = 30мм; D = 72 мм; В = 19 мм.


7. Вибір шпонок


За ГОСТ 23360-78 проводимо вибір шпонок при

db = 30 мм; b = 8 мм; h = 7 мм; l = 54мм – 2 шпонки;

при db = 22 мм; b = 7 мм; h = 7 мм; l = 42 мм.

За [2] стор. 88 формула 6.1:

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора

Розрахунок вертикального ланцюгового елеватора


Умова міцності виконується.


8. Вибір муфти


Для передачі крутного моменту від електродвигуна до редуктора обираємо пружну втулково-пальцеву муфту МУВП-16-22-11-43 за ГОСТ 21424-75.


9. Опис роботи транспортера


Для піднімання насипних вантажів на висоту до 70 м застосовують ковшові елеватори. Ковшовий елеватор складається з нескінченного гнучкого органу , до якого прикріплюються ковші, які є робочими елементами. Тяговий орган огинає приводний та натяжний барабани (зірочки), які розміщені у металевому кожусі. Верхню частину елеватора звуть головкою, нижню - башмаком. Головка і башмак з’єднані між собою металевими секціями, або розподільними трубами. Сипучий вантаж попадає у башмак через одну із завантажувальних ланок. Проходячи приводний барабан (зірочку), ковші розвантажуються. Для збезпечення необхідного натягу тягового органа та запобігання просипанню вантажу з ковшів, в елеваторах застосовують натяжний пристрій, а для обертання приводного барабана (зірочку) в одному напрямку – зупинники.

У с/г ковшові елеватори застосовують: на зерноочисних токах, на крупорушках, на компінованих заводах тощо. Вони часто входять до складу механізмів с/г машин.


Література


Механізація транспортуючих та вантажопідйомних робіт. М.В. Любін, П.С. Берник.1997 р.

Иванов М.Н. Детали машин, М.: 1991.

Справочник конструктора .Анурьев. 1,2,3 том.

Иванченко Ф.К. Расчёты грузоподъёмных и транспортирующих машин, К.: 1978.

Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Кузьмин, Ф.Л. Марон. 1983 г.

Размещено на

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: