Расчет приводного вала ленточного конвейера
Общая характеристика ленточных конвейеров, принципы расчёта их приводных валов. Определение усилий расчёт приводного вала конвейера. Определение опорных реакций, возникающих в подшипниковых узлах приводного вала и проверка долговечности подшипников.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.07.2020 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
Негосударственное образовательное учреждение высшего образования
Московский технологический институт
Факультет: Техники и современных технологий
Кафедра: Естественнонаучных дисциплин
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: Техническая механика
на тему:
«Расчет приводного вала ленточного конвейера»
Уровень образования: Бакалавриат
Направление: Строительство
Профиль (или магистерская программа): Экспертиза и управление недвижимостью
Выполнил (а):
Студент (ка) 2 курса
Форма обучения: Заочная
Зайцева Александра Александровна
Москва 2017г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Приводной вал ленточного конвейера
1.1. Общие сведения о ленточных конвейерах
1.2. Конструкция элементов приводного вала
1.3 Выбор цепной муфты
1.4 Основные принципы расчета приводного вала
2. Расчет приводного вала ленточного конвейера
2.1 Исходные данные (7 вариант)
2.2 Предварительный расчёт приводного вала
2.3 Определение усилий
2.4 Определение опорных реакций, возникающих в подшипниковых узлах приводного вала и проверка долговечности подшипников
2.5 Проверка прочности шпоночного соединения
2.6 Уточнённый расчёт приводного вала
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
подшипниковый узел приводной вал конвейер
Введение
Тема данной работы: расчет приводного вала ленточного конвейера.
Актуальность темы заключается в том, что в связи с быстрым развитием современного машиностроения, ленточные конвейеры нашли широкое распространение в промышленности. Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния во всех областях современного промышленного и сельскохозяйственного производства; при добыче полезных ископаемых; в металлургии; на складах и в портах; применяют в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств, а также в качестве машин, выполняющих технологические функции.
Tак же ленточные конвейеры применяются в строительной отрасли для транспортирования гравия, щебня, цемента, грунта, бетонных смесей, кирпича, дробленого камня в пределах строительной площадки, завода строительных деталей и карьера. Машины этого типа можно разделить на следующие группы: а) конвейеры или транспортеры (ленточные, цепные, винтовые, роликовые, а так же элеваторы); б) подвесные канатные дороги; в) пневматические транспортные устройства; г) самотечные гравитационные устройства [14].
Постоянное расширение областей применения возможно благодаря новым технологиям, позволяющим улучшить конструктивно - технологические параметры конвейеров. Усовершенствование процессов работы транспортеров снижает оборачиваемость ленты, уменьшает количество промежуточных перегрузок и повышает срок эксплуатации ленточных конвейеров. Появление лент из морозостойких материалов и особых сортов смазки, предназначенных для холодных условий, область применения и особенности устройства ленточных конвейеров расширяется вплоть до районов, относящихся к Крайнему Северу.
Конструкция приводного вала, позволяет применять различные материалы.
При современном развитии металлургии в конструкции приводных валов нашли применение новые материалы. Применение новых материалов, требет дальнейшего изучения по применению их в уже разработанных узлах и деталях, разработке новых более экономичных, надежных элементов валов приводного барабана. Разработка узлов меньшей металлоемкости, снижение шума и вибрации при работе узла.
Для обеспечения требований в современных условиях производства, привело к разработке новых технологий изготовления, сборки и эксплуатации приводного вала конвейера и всего привода, с применения новых материалов и технологий.
На данном этапе актуальность темы курсовой работы, имеет практическую значимость, так как рассматриваемый вал приводной находит все больше применения в различных ленточных конвейерах.
В данном случае будем рассматривать ленточные конвейеры и его элементы.
Основными элементами приводов ленточных конвейеров являются: двигатель, муфты, редукторы, ограничители крутящего момента, приводные барабаны, приводные звездочки и блоки.
Приводной барабан ленточного конвейера обеспечивает натяжение и движение транспортерной ленты, т.е. он является тяговым элементом конвейера с грузом, который приводится в движения от привода. Привод состоит из двигателя, редуктора, барабана, а так же муфты соединяющей редуктор с валом барабана. Правильно сконструированный приводной вал ленточного конвейера должен обеспечить несущую способность узла, а именно, нормальную работу барабана, крепящегося на вал с помощью ступиц. В соответствии с этим должны быть обеспечены прочность вала и его долговечность.
Объектом исследования данной работы является приводной вал ленточного конвейера.
Предмет исследования - расчет приводного вала ленточного конвейера.
Цель данной работы: изучить принцип работы приводного вала ленточного конвейра и рассчитать приводной вал ленточного конвейера по предложенному техническому заданию: исходные данные (7 вариант):
- Частота вращения вала n=80 об/мин.
- Вращающий момент на валу Т=970 Н•м.
- Диаметр барабана Dб=500 мм.
- Для соединения вала с валом цепная муфта, передающая крутящий 1500 Н•м. крутящий момент на Тр=1130,6 Н•м.
- Расчетный срок [Lh]=20000 ч.
Для достижения поставленной цели выделяем следующие задачи:
1. отобрать и проанализировать литературу по данной теме;
2. рассмотреть основные понятия и термины исследования;
3. рассмотреть основные виды ленточных конвейеров, их основные преимущества и недостатки;
4. выполнить проектировочный расчет вала ленточного конвейера по предложенному техническому заданию;
5. выполнить проверочные расчеты спроектированного вала и элементов, входящих в конструкцию (подшипников, шпонок), с целью проверки выполнения условий их прочности и долговечности.
1. Приводной вал ленточного конвейера
1.1 Общие сведения о ленточных конвейерах
Преимущества ленточных конвейеров перед другими способами транспортировки:
1. благодаря значительной скорости движения ленты обеспечиваются высокая эффективность и производительность промышленных процессов;
2. подобный конвейер потребляет относительно мало энергии;
3. надежная конструкция устройства даже при длительном сроке эксплуатации обеспечивает качественное выполнение задач.
Классификация ленточных конвейеров:
1. По области применения:
- конвейеры общего назначения (для насыпных и штучных грузов)
- специальные (для погрузочных машин, передвижные, переносные)
- подземные
2. По форме трассы:
- простые (с одним прямолинейным участком, горизонтальным или наклонным с движением вверх или вниз)
- кложные (с ломанной трассой)
- криволинейные (пространственные)
3. По углу наклона трассы
- горизонтальные
- пологонаклонные
- крутонаклонные (более 220)
- вертикальные
4. По направлению движения груза:
- подъемные
- спускные
5. По форме ленты и размещению на ней груза
- с плоской лентой
- с желобчатой лентой
- с верхней рабочей стороной
- с нижней рабочей стороной
- с обеими рабочими сторонами.
6. По типу тягового элемента
- с резинотканевой лентой
-с резинотросовой лентой
- со стальной цельнокатаной лентой
- с проволочной лентой
Ленточные конвейеры разделяются на передвижные (длиной 5-20м) и стационарные (до нескольких сотен метров). Они просты по конструкции, имеют сравнительно небольшую металлоемкость, позволяют транспортировать грузы на расстояния до нескольких километров. Производительность их составляет 10- 20 тыс. т. ч.
1-редуктор; 2-приводной барабан; 3-прорезиненная лента; 4-обводной (натяжной) барабан; 5-натяжное устройство (для ленты); 6 - роликовые опоры; 7-рама; 8-электродвигатель.
Рис. 1 - Ленточный конвейер.
Ленточный конвейер (рис. 1) представляет собой бесконечную ленту, огибающую два барабана, один из которых является ведущим, а другой ведомым. При вращении ведущего барабана лента под действием сил трения приводится в движение. Между ведущими и ведомыми барабанами устанавливают роликовые опоры, поддерживающие верхнюю и нижнюю ветви ленты, не давая ей провисать. Грузы укладывают на ленту.
Лента конвейера должна быть достаточно прочной, так как она является не только органом, несущей груз, но и тяговым элементом; кроме того, она должна обладать такими свойствами, чтобы сцепляемость (коэффициент трения между лентой и барабаном, а так же между лентой и транспортируемым грузом) была наибольшей. Стандартная лента с хлопчатобумажными прокладками позволяет устраивать ленточные транспортеры длиной не более 300--400 м. Для более длинных транспортеров применяют ленту с каркасом из высокопрочных тканей. В последнее время освоен выпуск высокопрочных резиновых лент со специальной капроновой прокладкой на нейлоновой или перлоновой основе, а также с каркасом из тонких стальных канатов, что позволяет увеличить длину звена у секционных транспортеров до 1000--1500 м и уменьшить толщину ленты и диаметр концевых барабанов. Привод ведущего барабана осуществляется от электродвигателя, через редуктор, установленный на раме. В зависимости от груза ленте задается различная скорость. Для транспортирования строительных материалов при прорезиненной ленте скорость должна быть 1,0-2,0 м/с, а для транспортирования штучных грузов 0,5-0,8 м/с. Ленточные конвейеры позволяют перемещать грузы (при прорезиненной ленте) под углом до 20? [14].
1.2 Конструкция элементов приводного вала
На приводной вал ленточного конвейера крепится барабан (рис. 2). Барабаны ленточных конвейеров сваривают (рис. 2 и рис. 3) или изготавливают литыми. При сварном способе изготовления барабана возможно уменьшение расхода металла и уменьшение массы изделия, по этому отдается предпочтение этому способу изготовления. Две ступицы барабана (рис. 2 и рис. 3) закрепляют на валу при помощи одной шпонки, со стороны подвода крутящего момента. Опоры же приводного вала, при этом должны быть установлены на расстояние 100…200 мм от кромок барабана. Для опор приводного вала ленточного конвейера в основном применяются шариковые, радиальные, двухрядные, сферические подшипники.
Рисунок 2 - Барабан ленточного конвейера. [1]
Рисунок 3 - Крепление ступиц барабана. [1]
Обод барабана сваривают из вальцованного листа железа или изготовляют из обреза трубы. Применение трубы значительно упрощает технологию и целесообразно во всех случаях, когда размеры обода согласуются с размерами стандартной трубы. Если при изготовлении выбирается труба, то потребуется учесть припуск на последующую обработку обода, по наружному диаметру. Обод из листа имеет один или два продольных шва. Внутренняя поверхность обода не обрабатывается или протачивается в месте установки дисков. Если после сварки появились дефекты обода, то они устраняются проточкой. Операция проточки в любом случае сложна и трудоемка, но ее можно избежать, если изготовить окружность сварного обода достаточно точно, а диски сопоставить с зазором (около З - 5 мм), который потом заваривают. На сборочном чертеже зазор можно не показывать, его учитывают в рабочих чертежах. Для обода из труб проточка не требуется, а зазор по дискам должен быть не более 1-2 мм [13].
Толщина обода барабана d0 рассчитывается в зависимости от заданных размеров барабана. По заданию наружный диаметр барабана равен 500мм , по этому толщину d0 принимаем 10…15 мм, поэтому при выборе трубы следует учесть припуск на обработку обода по наружному диаметру.
Диски изготавливают из листа толщиной 6…8 мм, ребра - из полосы такой же толщины.
Дальше рассчитываем размеры ступицы барабана.
Размеры толщин стенки, ступиц и обода барабана определяются по эмпирическим зависимостям:
1) Dст ? 1.6d
где d - диаметр вала под ступицу: Dcn - наружный диаметр ступицы
2) длина lст=(1,2…1,5)•d,
где d - диаметр вала в зоне посадки ступицы.
В конструкции барабанов с двумя ступицами на валу устанавливают только одну шпонку на ступицу со стороны подвода крутящего момента. В случае установки второй шпонки она будет воспринимать незначительную часть нагрузки, поэтому ее установка считается не целесообразной [13].
Размеры поперечного сечения шпонки b x h принимают по таблице П1 приложения.
Наружный диаметр барабана D и его длина Lб задаются. Если величина Lб не задана, то ее принимают равной Lб.=В+(100…200) мм.
1.3 Выбор цепной муфты
Цепная муфта имеет ограниченное применение. Состоит из закрепленных на концах валов двух звездочек (насаженных на соединяемые валы и имеющих одинаковые числа зубьев) и надетой на них соединительной цепи - зубчатой или роликовой. Звездочки под зубчатую цепь выполняются целыми или с перекрывающимися секторными вырезами на часть ширины звездочки. Муфта остается открытой или закрывается защитным кожухом, надетым с натягом на резиновую прокладку, или продольно-свертным кожухом. Звездочки под роликовую широкую цепь выполняются целыми, под узкую - с перекрывающимися на всю ширину звездочки, секторными вырезами.
Рисунок - 4 Цепная муфта (ГОСТ 20742-93) [11, л.387]
Цепные муфты допускают перекосы валов до 2? и радиальные смещения, в зависимости от размера, до 1 мм. [5]
Выбор и расчеты муфты ведут по расчетному значению вращающего момента Тр. Выбираем муфту по диаметрам соединяемых концов валов редуктора и вала барабана по таблице 1 (dmin - диаметр муфты или диаметр делительной окружности звездочки цепной муфты, мм, т.е. наименьшему из них) Определяем Тном. При выборе муфты должно соблюдаться условие :
Тном ? Тр.
Таблица 1. Выбор цепной муфты
1.4 Основные принципы расчета приводного вала
Расчетные схемы приводных валов ленточных конвейеров представлены на рисунке 5 [1, рис. 1.6].
а) б)
Рисунок 5 - Расчетные схемы приводных валов ленточных конвейеров.
Расчетное усилие S для приводного вала конвейера определяется по формуле
S=Sнаб+Sсб , (1)
где Sнаб - натяжение в набегающей на приводной барабан ветви ленты,
Sсб - натяжение на сбегающей ветви. Они измеряются в Н.
В ленточных конвейерах, как правило, верхние грузовые части ленты являются набегающими на приводной барабан, а нижние части ленты, холостые - сбегающими.
При известном вращающем моменте Т на приводном валу усилия Sнаб и Sсб можно определить, решая систему уравнений:
(2)
где Т - вращающий момент на приводном валу, измеряется в Н•м,
D - диаметр барабана в мм, с - коэффициент, зависящий от типа конвейера.
Для ленточного конвейера с чугунным или стальным барабаном значения коэффициента с равны:
1,44 - при очень влажной атмосфере,
2,08 - при влажной атмосфере,
3,00 - при сухой атмосфере.
Консольными нагрузками для приводного вала являются:
1) сила от муфты Fм при соединении вала с валом посредством компенсирующей муфты,
2) Fв - сила от передачи при ее между редуктором и валом,
3) Ft - усилие,
4) Fr - усилие,
5) Fa - усилие.
Усилие Fм определяется по зависимости
Fм=(0,2…0,5)Ftм , (3)
где Ftм - усилие в муфте, в Н, по формуле
, (4)
здесь Тр - крутящий на в Н•мм,
D0 - муфты.
При установке редуктором и валом муфты сила Fм, создаваемая ею, в силы направления. Поэтому для вала рассматривается Fм (рис. 5 а), б)), реакции опор RAM и RBM, а строится эпюра момента Мм от силы. для наихудшего случая реакция нагруженной опоры, А RA=RA+RAM и результирующий изгибающий в опасном вала Мu=М+Мм.
После этого проверочный шпоночного на смятие, по динамической проверяется выбранный радиальный сферический шарикоподшипник нагруженной и в сечении выполняется расчет вала на усталости [1].
2. приводного вала ленточного конвейера
2.1 данные (7 вариант)
1. Частота вращения вала n=80 об/мин.
2. Вращающий момент на валу Т=970 Н•м.
3. Диаметр барабана Dб=500 мм.
4. Для соединения вала с валом цепная муфта, передающая крутящий 1500 Н•м. крутящий момент на Тр=1130,6 Н•м.
5. Расчетный срок [Lh]=20000 ч.
2.2 расчёт приводного вала
Для начала определим диаметр конца приводного вала, исходя из на чистое по допускаемому напряжению, без влияния изгиба по формуле [2, 8.16]
(5)
где [фk] - напряжение на кручение, МПа; [фk] = 15 … 25 МПа. Получаем
Полученный размер являются расчетным, и в должн быть скорректирован в большую или меньшую сторонону, при этом соблюдать требования на нормальные линейные размеры по ГОСТ 6636-69 (Табл. 2).
Таблица 2. линейные, (ГОСТ 6636-69), мм [13]
Согласно Таблице 2 округляем полученный результат и dв пр = 63 мм.
У вала должна быть такая форма, все детали, на нем, независимо от их посадок на валу проходить на свое без натяга.
Необходимо рассчитать диаметр вала под по формуле:
dу пр = dв пр +2t (6)
dу пр = 63+2 · 4,6=72,2 мм;
Округляем полученный по Таблице 2 и dу пр =75 мм. участок вала под называется цапфой. Под подшипник диаметр вала быть х5, т.к., с диаметра равного 20мм, внутренние подшипников 5. Для удобства и монтажа вала под подшипники принимают диаметру вала под уплотнением, dп пр =75 мм.
Теперь рассчитаем диаметр вала для подшипников по формуле:
dуп пр = dп пр + 3 · r; (7)
Получаем,
dуп пр = 75 +3 · 3,5 = 85,5 мм;
Снова округлим полученный результат и dуп пр = 90 мм.
Далее рассчитаем диаметр вала в зоне посадки ступицы барабана. вала на этих принимать больше, чем dуп пр. По Таблице 2 dст б =95 мм.
Для расчетов принимаем следующие величины:
Высоту t заплечника, r фаски подшипника, в от d [7, c.42]: t=4,6; r = 3,5.
2.3 усилий
Определим величину Fм - силу от при выходного вала с валом посредством муфты, по (4) и (3), где D0 - это делительной звездочки муфты, которую примем равной 147,21 мм.
Итак, примем Fм равной среднему 5376 Н.
Далее расчетное усилие S определим по (1), а Sнаб и Sсб определим из уравнений (2), с примем 2,08 (при атмосфере):
Sнаб = 2,08·Sсб
2,08 · Sсб - Sсб = (2 · 970 ·103) / 500
Sсб = 3880 / (2,08 - 1)
Sсб = 3592 H;
Sнаб = 2,08 · 3592 = 7471 Н;
S = 7471 + 3592 = 11063 Н.
2.4 Определение опорных реакций, возникающих в подшипниковых узлах приводного вала и проверка долговечности подшипников
Схема нагружения вала на 5 а и 6 а.
Пусть заданы следующие расстояния: а=162 мм, b=160 мм, с=410 мм, d=160 мм. Теперь определяем опорные реакции, от усилия S (рис. 6 а):
МА = 0; S/2•b + S/2•(b+c) - RB• (b+c+d) = 0;
RB =
RB=((11063 / 2) · 160 + (11063 / 2) · (160 + 410)) / (160+410+160)=5531H;
МB = 0; -( S/2•(c+d)-( S/2)•d + RA• (b+c+d) = 0;
RA =
RA=((11063 / 2) · (410 + 160) + (11063 / 2) · 160) / (160 + 410 + 160) = =5531H.
- Fм (рис. 6):
МА = 0; -FM • a + RBM • (b+c+d) = 0;
RBM = ; RBM = (5376 · 162) / (160 + 410 + 160) = 1193 Н
МB = 0; -FM • a + RBM • (b+c+d) = 0;
RAM = ; RAM =(5376· (162+160+410+160)) / (160+ 410+160)
=6569 Н
Рисунок 6 - Эпюры.
Далее определим опорные от окружного в
Проверяем:
?Y = 0; -FM + RAM - RBM = 0; -5376+6569-1193=0
Осуществим подбор по наиболее опоре, что в случае:
RA= RA + RAM
RA=5531+6569=12100 Н.
Применим радиальный сферический подшипник, 1000 типа для вала конвейера. Он для особо радиальных нагрузок, при возможности колец (0,5…2,5?) из-за недостаточной жесткости вала. [5].
Примем для на приводной вал, средней 1315 (шариковые, радиальные, сферические, двурядные) по Таблице П-4, Приложение 1:
d = 75 mm; D = 160 mm; B = 37 mm;
C = 80 kH; Со = 40,5 kH;
Необходимо определить номинальную подшипника, млн. об., т.к. подшипники не служить неограниченно долго, определяется по формуле:
(8)
Где C - грузоподъемность подшипника, кН;
P - нагрузка, кН;
Р - степени; для шариковых подшипников р=3.
Номинальная подшипника в определим по формуле:
(9)
Так как, в случае нагрузка отсутствует, формулу эквивалентной нагрузки:
Pэ = X·V·RA · Kб · K т ,
где X - коэффициент нагрузки; X= 1[ 7, таб. 9.18]
V- вращения; V=1;
Kб - коэффициент безопасности; Kб = 1,3 [ 7, таб. 9.19]
Kт - коэффициент, Kт = 1,0
Рэ = 1,0· 1,0 · 12100 · 1,3 · 1,0 = 15730 Н.
L=(80/15,730)3 = 131 млн. об.
Lh = (106 · 131) / (60 · 80)= 27291 ч > [Lh]=20000 ч.
Делаем вывод, что долговечность подшипников вала обеспечена.
2.5 прочности шпоночного соединения
Для соединения вала с деталями, вращение, в и производстве часто призматические [2, таб.8.9] из стали, ув ? 600 МПа, из 45.
Длину шпонки назначают из ряда так, она была меньше длины ступицы (примерно на 5ч10 мм). смятия границ не должно превышать допускаемого, т.е. удовлетворяться условие:
усм = ? [у]см , (10)
Для шпонок принимаем сталь 45, нормализированную. смятия и прочности проверяются по формуле:
(11)
где T - вращающий момент, Н*мм;
d - вала в установки шпонки. Мм;
lp - длина шпонки, мм; lp = l - b;
[см] - напряжение смятие, Мпа; [см] = 150 Мпа [4, п.8.1]
В установки барабана:
d = 95 мм; b x h = 25 x 14 мм; l = 130 мм; t1=9мм;
см ?[см]; 38,89 Мпа ? 150 Мпа
Итак, условие прочности соединения выполняется.
2.6 Уточнённый расчёт приводного вала
Пусть напряжения от изменяются по циклу, а касательные от по нулевому.
Прочность вала обеспеченной при условии:
s ? [s], (12)
где [s] - величина коэффициента запаса прочности; [s] = 2,5 [6, c. 162] Определим коэффициент прочности в опасном по формуле:
(13)
где - запаса по нормальным напряжениям,
(14)
- - выносливости при симметричном цикле изгиба; =0,43 - для сталей;
- - коэффициентконцентрации нормальных напряжений;
- - коэффициент,учитывающий влияние шероховатости поверхности;
- - цикла напряжений, равная напряжению в сечении;
- - напряжение нормальных напряжений;
- - запаса по касательным напряжениям
(15)
- - выносливости при симметричном цикле кручения; = 0,58
Остальные обозначения в (15) тот же смысл, что и в (14), с той лишь разницей, что они к напряжениям кручения.
Теперь рассчитаем величины моментов (рис.5 а).
MA=MB=ME=0;
MD = RA · b = 5531·160 = 884960 Н· мм;
ME =RA · (b+c) - S/2· c =5531· (160+410) - 5531· 410 =884960 Н· мм.
Рассчитаем величины моментов (рис.5 б).
MA = -FM · a = -5376 ·162 = -870912 Н· мм;
MD = -FM · (a + b) + RAM · b= -5376 · (162 + 160) + 6569 · 160= - 680032 Нмм;
ME = -FM· (a + b + c) + RAM · (b + c) = -5376 · (162 + 160 + 410) + 6569 · (160 + + 410) = - 190902 Нмм.
Итак, рассчитаем изгибающие моменты:
MD = 884960-680032 = 204928 Н·мм;
MА= -870912 Н·мм
Далее рассмотрим место барабана.
Материал изготовления вала - 45 нормализованная:
у в = 570 МПа;
у ?1 = 0,43 570 = 245 МПа
ф ?1 = 0,58 245 = 142 МПа
Концентрация вала, наличием шпоночной канавки:
kу = 1,59; kф = 1,49; [7, табл. 8.5]
еу = 0,70; еф = 0,59 [7, табл. 8.8]
шу = 0,15; шф = 0,1; [7, с.163, 166]
Рассчитываем сопротивления кручению [7,табл. 8.5]
;
;
Момент сопротивления изгибу
;
;
Амплитуда и напряжение касательных напряжений
;
фн = 970000 / (2 · 159501) = 3,04 МПа
Рассчитываем нормальных напряжений изгиба
; ун = 204928 / 75371,50 = 2,71 МПа;
; ;
> [s].
Получаем, что рассчитанное условие вала выполняется.
Рассмотрим опору А.
Концентрация напряжений посадкой кольца с гарантированным натягом.
Принимаем
Осевой момент сопротивления:
.
Амплитуда нормальных напряжений
Полярный момент сопротивления:
Расчитаем и среднее напряжение касательных напряжений:
; МПа;
; ;
> [s].
Вывод: в случае выполняется условие прочности.
Заключение
Будущий - строитель, иметь представление о возможностях, и различных видов силовых приводов строительного оборудования. транспортирующих машин вообще и с органом в частности, распространены ленточные конвейеры. Это их преимуществами: производительностью, простотой конструкции, расходом энергии, надежностью, возможностью транспортирования на расстояния с скоростью, использованием для как штучных, так и грузов и др.
Целью данной курсовой работы было изучить принцип работы приводного вала ленточного конвейра и рассчитать приводной вал ленточного конвейера по предложенному техническому заданию со следующими исходными данными (7 вариант):
- Частота вращения вала n=80 об/мин.
- Вращающий момент на валу Т=970 Н•м.
- Диаметр барабана Dб=500 мм.
-Для соединения вала с валом цепная муфта, передающая крутящий 1500 Н•м. крутящий момент на Тр=1130,6 Н•м.
- Расчетный срок [Lh]=20000 ч.
В ходе написания курсовой работы были подробно рассмотрена основные задачи предложенные заданием:
- изучение конструкции приводного вала ленточного конвейера;
- расчет приводного вала ленточного конвейера.
В результате решения задачи, изучения конструкции приводного вала ленточного конвейера, была использована специальная литература, включающая учебники и справочники. Рассмотрены конструкции роликоопор конвейера, характеристики транспортируемых материалов, виды тягового элемента конвейера (лента), классификация конвейеров. Рассмотрен вопрос конструкции привода ленточного, его состав и назначение каждого элемента.
Можно сделать вывод - изучение теоретических основ конструкции привода ленточного конвейера и его отдельных элементов и узлов, позволяет применить их для практических целей при дальнейшем выполнении работы по конструированию приводного вала конвейера.
Расчет приводного вала ленточного конвейера - это вторая задача, отметим, что в результате проведённого расчета было установлено, что основным конструктивным элементом приводного вала является его диаметр, который из условия прочности зависит от вращающегося момента и допускаемого напряжения кручения материала вала.
Все дальнейшие расчеты позволили подобрать основные параметры вала барабана, его материал сталь 45 ГОСТ1050-88, диаметр выходного конца dв пр =63 мм., под уплотнением dу пр =75 мм., под подшипники dп пр =75 мм., для упора подшипников dуп пр =90 мм., посадки ступицы барабана dст б =95 мм.
Проведен предварительный выбор подшипников качения, шариковые радиальные подшипники средней серии №1515 по ГОСТ28428-90, его характеристики. Выбор по ГОСТ23360-80 размеров шпоночного соединения и проведен проверочный расчет данного соединения, от которого во многом зависит надежность работы механизма в целом. Определи максимальные усилия действующие на вал со стороны муфты и натяжения ленты барабана, провели проверочный расчет вала и его подшипников. Проверочные расчеты показали, что принятая конструкция вала барабана конвейера, подшипников, конструкции и размеров шпоночного соединения, обеспечивает расчетный срок службы [Lh]=20000 ч. Спроектированный вал условиям технического задания, достаточной и выносливостью.
Таким образом, на проект выполнено полностью.
Список использованной литературы
1.ГОСТ 20742-93
2.ГОСТ 6636-69
3.ГОСТ 1050-88
4.ГОСТ 28428-90
5.ГОСТ23360-80
1. А.Н. М.Н. приводного вала конвейера, указания для немеханических и студентов формы обучения. Омск 2006
2. Б.А. Байков, В.Н. Богачев, А.В. и др. машин: Атлас конструкций. пособие, 1992, 352 с
3. В.А. и приводного вала: метод. указания к проекту по «Прикладная механика» и «Механика» для техн. днев. и заоч. форм обучения. - Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2009. - 39 с.
4. М.И., Н.Г. машины. Высш. школа, 1980, 344с.
5. Н. В. , В. Г. , С. А. машин. 2013г. 416 с.
6. П.Ф., О.П. узлов и деталей машин: пособие. - школа. 2001. - 447 с.
7. Н.М. машин и конструирования. КолосС. 2005. - 462 с.
8. Р.Л. и др. непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1987. 432с.
9. М.Н.. машин. М.: школа, 1991, 383 с.
10. МУ КР «Техническая механика» указания по выполнению РАБОТЫ по «Техническая механика» для студентов по подготовки «Строительство» ВТУ МТИ. 2014
11. В.П., А.И., С.Л., Н.А., Дробчик В.В. механика: пособие.: 2007- 175 с.
12. Л.Я. качения: Расчет, и обслуживание опор: Справочник. - М: Машиностроение, 1983. - 543 с.
13. Решетов, “Детали машин”, Москва, “Машиностроение”, 1989 г
16. О.А., А.В. машин, Дрофа. 2002. - 288 с.
14. Ф.М. машин. проектирование: Учеб. пособие. - Брест: БГТУ, 2004. - 488 с.
15. А. В.,Звездаков А. П., В. А. машин. 2007г., 748 с.
16. С. А. Чернавский, К. Н. Боков, И. М. и др
проектирование деталей машин. пособие.. ИНФРА-М, 2011г., -414 с.
Приложение 1
Приложение 2
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общие сведения о ленточных конвейерах. Конструкция приводного вала. Выбор цепной муфты. Основные принципы расчета ленточного конвейера. Определение усилий, опорных реакций, возникающих в подшипниковых узлах. Проверка прочности шпоночного соединения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.10.2015Подъемно-транспортные установки в промышленности. Описание работы ленточного конвейера, основные характеристики, производительность. Расчет ленточного конвейера, расчет вала приводного барабана, винта натяжного устройства на растяжение, тяговый расчет.
курсовая работа [639,6 K], добавлен 10.01.2010Мощность привода цепного конвейера. Частота вращения приводного вала. Угловая скорость червячного вала редуктора. Межосевое расстояние передачи. Расчёт предохранительного устройства. Выбор материалов и допускаемых напряжений. Предварительный расчёт валов.
контрольная работа [393,9 K], добавлен 05.05.2014Назначение транспортирующей машины. Расчет ленточного конвейера, вала приводного барабана, подшипников, шпоночных соединений, вала концевого барабана. Выбор профиля и ширины ленты. Выбор роликоопор и расстояния между ними. Тяговый расчет конвейера.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.12.2014Расчёт и проектирование привода шлифовальной головки. Предварительный выбор подшипников и корпусов подшипниковых узлов приводного вала. Проверка долговечности подшипников. Разработка технологического процесса шпиндельного вала. Выбор режущего инструмента.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 27.10.2017Проект горизонтального ленточного конвейера для транспортирования глины с винтовым натяжным устройством. Разработка конструкции привода. Подбор электродвигателя, муфты и редуктора. Расчет открытой цилиндрической передачи и приводного вала конвейера.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 05.05.2016Подбор электродвигателя и кинематический расчёт редуктора привода ленточного транспортера. Разработка эскизного проекта. Конструирование зубчатых колес. Расчёт торсионного вала, соединений, подшипников качения, валов на прочность, муфт и приводного вала.
курсовая работа [1022,9 K], добавлен 15.08.2011Устройство ленточного конвейера наклонно-горизонтального типа для транспортировки сыпучего материала. Производительность конвейера, кинематический расчет, выбор электродвигателя и редуктора. Расчет вала приводного барабана на прочность и усталость.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 04.10.2014Технический анализ назначения и конструкции элементов приводного устройства ленточного конвейера. Изучение, расчет и проектирование машинного агрегата привода. Функциональная схема, оценка работоспособности и определение ресурса приводного устройства.
курсовая работа [349,0 K], добавлен 22.11.2012Описание технологического процесса транспортирования и дозирования сухого известняка. Виды приводов ленточного конвейера, расчет редуктора приводного барабана и ведомого вала. Организация и методы ремонта ленточного конвейера, его себестоимость.
дипломная работа [5,1 M], добавлен 22.08.2010Технико-экономическая характеристика и расчет стоимости проекта. Условия эксплуатации и ресурс приводного устройства. Энергетический расчет привода ленточного конвейера. Выбор стандартного редуктора. Расчет вала ведомой звездочки цепной передачи.
курсовая работа [325,9 K], добавлен 18.12.2010Годовая производительность, временной ресурс машины. Определение мощности привода и тягового усилия, выбор цепи. Вращающие моменты на входе и выходе редуктора. Подбор подшипников для приводного вала. Компоновка привода конвейера. Выбор и расчет муфт.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.09.2012Проектирование привода пластинчатого конвейера для транспортировки сырья со склада фабрики в цех, состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи, цилиндрического прямозубого редуктора, зубчатой муфты, приводного вала и приводных звездочек.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.08.2010Конструктивные схемы нории. Определение основных параметров ленточного элеватора. Расчет тягового элемента, привода мощности электродвигателя, клиноременной передачи, вала приводного барабана. Выбор редуктора. Проверка прочности шпоночных соединений.
курсовая работа [811,7 K], добавлен 09.12.2013Кинематический расчет привода ленточного конвейера. Основные параметры зубчатой передачи редуктора. Конструктивные размеры шестерни вала, корпуса и крышки редуктора. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений. Выбор сорта масла.
курсовая работа [177,2 K], добавлен 19.04.2012Анализ теоретической производительности ленточного конвейера, его проверка на самоторможение. Особенности определения параметров роликоопор, резинотканевой ленты и распределённых масс. Характеристика основных параметров приводного и натяжного барабанов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.06.2010Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода ленточного конвейера. Расчет зубчатых колес и валов редуктора, выбор материала и термической обработки деталей. Конструктивные размеры вала-шестерни, ведомого вала, зубчатого колеса и корпуса.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2011Расчет параметров горизонтального пластинчатого цепного конвейера. Выбор типа конвейера и типа настила. Определение нагрузок на транспортную цепь. Расчет и подбор редуктора. Расчет приводного вала, натяжного устройства, винта натяжного устройства.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.08.2015Подбор электродвигателя для конвейера, требуемая мощность. Частота вращения приводного вала. Кинематический расчет цилиндрической зубчатой передачи. Суммарное число зубьев и угол наклона. Размеры заготовок колес. Проверка зубьев колес по напряжениям.
контрольная работа [74,6 K], добавлен 28.01.2012Определение частоты вращения двигателя для ленточного конвейера, моментов на всех валах и передаточного отношения редуктора. Геометрические параметры передач, редуктора и проверка на прочность несущих элементов. Расчет вала исполнительного механизма.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.12.2011
