Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования РФ

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Наземные транспортно-технологические средства»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Конструкции подъемно-транспортных, строительных, дорожных средств и оборудования»

на тему: «Привод ленточного конвейера »

Выполнил: студент группы с-НТС 21 ИММТ

Полусмак Павел Николаевич

Саратов 2021

Содержание

• Введение
• 1. Описание кинематической схемы
• 2. Анализ конструкции механизмов привода
• 3. Расчет и выбор основных элементов привода
• 4. Описание выбранных узлов с их изображение и размерам
• Заключение
• Список литературы

Введение

Ленточные конвейеры являются наиболее распространенными транс- портирующими машинами, обеспечивающими перемещение насыпных штучных грузов с высокой производительностью. Отличительными особенностями современных ленточных конвейеров является их эксплуатационная надежность и экономичность, обусловленная малыми удельными затратами энергии на транспортирование груза и нетребовательностью к уходу, что обеспечивается высоким уровнем автоматизации контроля и управления. Рабочим органом ленточного конвейера является лента, несущая на себе транспортируемый груз. Наиболее распространены конвейеры, у которых лента выполняет функции несущего и тягового органов. Лента этих конвейеров огибает два концевых барабана, а тяговое усилие передается на ленту с приводного барабана посредством сил трения ее о барабан. Необходимое прижатие ленты к приводному барабану обеспечивается натяжным барабаном, перемещаемым с помощью винтов или натяжных канатов. Лента по всей ее длине опирается на роликоопоры - плоские или желобчатые; последние обычно состоят из трех роликов и придают ленте желобчатую форму, необходимую для транспортирования насыпных грузов на значительные расстояния.

Устройство, приводящее в движение ленту конвейера, называется приводом.

Привод конвейера работает непрерывно. Его скорость зависит от перемещаемого материала и условий процесса.

Привод состоит из источника энергии, передаточного механизма и аппаратуры управления. Под передачами понимают механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстоянии, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов и законов движения. Основными функциями передаточных механизмов являются: передача и преобразование движения, изменение с различными исполнительными органами данной машины, пуск, остановка и реверсирование движения.

Эти функции должны выполняться безотказно с заданными степенью точности и производительностью в течение определенного промежутка времени. При этом механизм должен иметь минимальные габариты, быть экономичным и безопасным в эксплуатации. Данный прибор ленточного конвейера червячный редуктор.

Редукторами называют механизмы, состоящие из передач зацеплением с постоянным передаточным отношением, заключенных в отдельный корпус и предназначенных для понижения угловой скорости выходного вала. В зависимости от числа пар звеньев в зацеплении (чисто ступней), редукторы общего назначения бывают одно-, двух-, и трехступенчатыми.

По расположению осей валов в пространстве различают редукторы с параллельными, пересекающимися и перекрывающимися осями входного и выходного валов.

Устройства, предназначенные для соединения валов и передачи вращающего момента без изменения его направления, называются муфтами.

Наряду с кинематической и силовой связью отдельных частей машины, муфты выполняют ряд других функций: обеспечение работы соединяемых валов при смещениях, обусловленных неточностями монтажа или деформации деталей; улучшение динамических характеристик привода, т.е. смягчение при работе толчков и ударов; регулирование передаваемого момента в зависимости от угловой скорости.

1. Описание кинематической схемы

Рис .1 Кинематическая схема привода ленточного конвейера.

Приведенная на рис.1 кинематическая схема состоит из цепной передачи - 1, грузовой цепи - 2, червячного редуктора - 3, упругой втулочно-пальцевой муфты - 4, двигателя - 5, натяжного устройства - 6, звездочки грузовой цепи - 7. Также присутствуют вал двигателя - Й, быстроходный вал редуктора - ЙЙ, тихоходный вал редуктора - ЙЙЙ, вал рабочей машины - ЙV.

Данный привод начинает свою работу за счет тока в обмотках статора двигателя - 5, который создает магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем так, что ротор начинает вращаться в туже сторону, что и магнитное поле. За счет данных процессов начинает свое вращение вал двигателя, который соединен с упругой втулочно-пальцевой муфтой - 4 для передачи крутящего момента с одной полумуфты на другую, к которой присоединен быстроходный вал редуктора - II. После этого начинает вращаться червячное колесо с тихоходным валом редуктора - III, на котором закреплена ведущая звездочка. Ведущая звездочка передает крутящий момент с помощью цепной передачи -1 на звездочку грузовой цепи - 7 закрепленной на валу рабочей машины - IV.

Натяжное устройство - 6 обеспечивает нормальную работу привода, поддерживая необходимую величину усилия в сбегающей ветви ленты.

2. Анализ конструкции механизмов привода

Двигатель привода это электромеханическое устройство для преобразования электрической энергии в механическую или механической в электрическую.

В основе принципа действия электродвигателя лежит электромагнитная индукция - явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Двигатель состоит из двух основных частей: статор и ротор. Статор представляет собой неподвижную несущую часть, на которой установлены магнитопроводы, а в некоторых случаях и индуктор -- технический блок, преобразующий переменный ток в постоянный. Основой статора любого автомобиля является литой или сварной корпус и сердечник. В сердечнике предусмотрены специальные пазы, в которых установлена статорная обмотка из медной проволоки. Её роль играют тонкие, параллельно расположенные и изолированные жилы из меди.

Под ротором принято подразумевать главный движущий элемент мотора. Наиболее часто он приобретает вид стального вала, по бокам которого закреплены подшипники. Поверх вала располагается медная обмотка, закрытая пластинами-магнитопроводами. Ротор плотно устанавливается во внутреннюю часть статора, при этом между верхней поверхностью ротора и внутренней частью статора устанавливается минимальный зазор, который не препятствует вращению вала во время работы.

Рис.2 Электродвигатель АИР132М4

Основные характеристики двигателя являются его мощность, крутящий момент и количество оборотов в минуту.

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) -- упругая муфта, для компенсации динамических нагрузок. Состоит из двух полумуфт, неподвижно закреплённых в одной полумуфте пальцев, на которых размещены резиновые втулки, через которые пальцы взаимодействуют с другой полумуфтой.

Муфта МУВП применяется в машиностроении для передачи крутящего момента при соединении двух валов, расположенных на одной оси.

Рис.3 Муфта упругая втулочно-пальцевая

Червячный редуктор это специальное устройство, преобразующее момент двигателя и угловую скорость. При помощи червячных редукторов можно передавать более высокий крутящий момент. Это один из самых нужных узлов для любого производственного устройства. Он ответственный за бесперебойную работу механизма.

В червячных редукторах используется червячная передача. Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса.

Рис.4 Червячный редуктор Ч-160

Преимущество червячной передачи по сравнению с винтовой зубчатой в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Угол скрещивания валов червяка и червячного колеса может быть каким угодно, но обычно он равен 90°. В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению площади контактных поверхностей. Направление и угол подъёма зубьев червячного колеса такие же, как и у витков резьбы червяка. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1=1…4.

Наиболее распространены одноступенчатые червячные редукторы. При больших передаточных числах применяют либо двухступенчатые червячные редукторы, либо комбинированные червячно-зубчатые или зубчато-червячные редукторы. В одноступенчатых червячных редукторах червяк может располагаться под колесом, над колесом, горизонтально сбоку колеса и вертикально сбоку колеса. Выбор схемы червячного редуктора определяется требованиями компоновки. Червячные редукторы с нижним расположением червяка применяют при v1< 5 м/с, с верхним -- при v1> 5 м/с. В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.

Рис.5 Червячная пара к редуктору Ч-80, Ч-100

В сравнении с редуктором, имеющим зубчатую передачу, редуктор червячной передачи имеет меньшие размеры и выигрывает в компактности, при том, что передаточное отношение у них практически одинаковое. Кроме того, редуктор имеет свойство самоторможения. Червячный редуктор применяется при передачи движения между скрещивающимися (обычно под прямым углом) осями. Одним из существенных преимуществ червячных редукторов является возможность получить большое передаточное число в одной ступени (до 80 в редукторах общего назначения и до нескольких сотен в специальных редукторах). Данные редукторы обладают высокой плавностью хода и бесшумностью в работе и самоторможением при определенных передаточных числах, что позволяет исключать из привода тормозные устройства.

Основная характеристика редуктора это его передаточное число и количество оборотов в минуту

Приводной барабан ленточного конвейера является основным узлом, передающим движение от приводной части конвейера тяговому элементу (транспортерной ленте), на которой размещается перемещаемый груз. В зависимости от характеристик перемещаемого конвейером груза изменяется конструкция приводного барабана. Передача движения от вращающегося барабана транспортерной ленте осуществляется за счет сил трения, поэтому максимальное внимание уделяется характеристикам сцепления.

Рис.6 Приводной барабан

Подшипниковая опора это готовая опора вала, сборочная единица, состоящая из корпуса, шарикового или роликового подшипника качения, системы смазки и защитного уплотнения подшипника. Подшипниковые узлы самоустанавливающиеся (в зависимости от типа узла либо внешняя поверхность наружного кольца подшипника и внутренняя поверхность корпуса имеют сферическую поверхность, либо применятся самоустанавливающиеся подшипники), способны компенсировать осевые отклонения разнесённых опор до 5 градусов во всех направлениях.

Натяжные устройства конвейеров обеспечивают постоянное натяжение ленты на приводном барабане, чтобы исключить её проскальзывание и создать между барабаном и лентой трение, достаточное для передачи необходимого тягового усилия. При этом натяжные устройства также ограничивают провисание ленты между роликопорами и компенсируют её удлинение, происходящее за счёт вытягивания ленты под нагрузкой в процессе эксплуатации. Чаще всего натяжное устройство на конвейерах топливоподачи устанавливается в хвостовой части конвейера, в этом случае концевой барабан является натяжным.

Рис.7 Подшипниковая опора

На ленточных конвейерах применяются натяжные устройства двух типов: винтовые и грузовые. Тип натяжного устройства и длина его хода определяются в основном длиной конвейера и упругими свойствами ленты.

Рис. 8 Натяжное устройство конвейера

Правильный выбор длины хода натяжного барабана в значительной мере обеспечивает нормальную эксплуатацию конвейера.

3. Расчет и выбор основных элементов привода

Исходные данные:

Тяговое усиление ленты G=6т

Скорость ленты v=0.4м/мин

Диаметр барабана D=500мм

Для выбора двигателя привода необходимо вычислить его мощность, которая равна отношению мощности барабана P_б на коэффициент полезного действия з:

Для расчета формулы нужно вычислить мощность барабана:

Вычислим крутящий момент барабана m:

mGxgxr=6x10x0,25=15 кHxм,

где r - радиус барабана.

Длина барабана в данном приводе будет равна:

С=2рr=2x3,14x0.25=1,57м

Необходимо рассчитать количество оборотов барабана n_б:

n_б =v=40,57=25,47мин

Таким образом мощность барабана будет равна:

P_б =30ч25,47=12,735 кВт

Коэффициент полезного действия з =0,87 Рассчитаем мощность двигателя:

Получив данное значение, мы можем выбрать двигатель.

Для данного значения мощности подходит двигатель АИР160М6. Количество оборотов вала данного двигателя составляет 970 об/мин. С помощью данной величины рассчитаем передаточное число всего механизма:

Передаточное число механизма равняется произведению передаточного числа редуктора к передаточному числу цепной передачи.

Для данного двигателя выберем червячный редуктор Ч-160 с передаточным числом равным 20. Рассчитаем передаточное число цепной передачи.

4. Описание выбранных узлов с их изображением и размерами

Двигатель АИР160М6 - Асинхронный трехфазный электродвигатель модели АИР160М6 рассчитан на продолжительную и беспрерывную эксплуатацию в благоприятных для работы условиях. Изделие представляет собой моторный механизм, приводящий в движение приводы механизированных устройств и промышленного оборудования общего назначения. Благодаря мощности 15 кВт, большому количеству совершаемых оборотов в минуту и другим техническим характеристикам увеличивается общая производительность устройства и повышается его средний показатель КПД до 89%. Защитная оболочка двигателя сделана из прочного чугунного сплава, не подверженного деформации и образованию коррозии.

Одноступенчатый редуктор Ч-160 (рис.4) с червячной передачей является универсальным механизмом для общепромышленной эксплуатации. Он применяется для перемены вращающего момента и частоты вращения. Выпускается как для районов с умеренным климатом (климатическое исполнение «У»), так и с тропическим (климатическое исполнение «Т») Взаимозаменяем с редуктором Ч-160.

Рис.8 Двигатель АИР160М6

Рис.9 Исполнение IM1081

Рис.10 Габаритные размеры АИР160М6

Редуктор Ч-160 работает при однонаправленной и реверсивной нагрузке постоянного и переменного характера. Режимы работы механизма: постоянный и переменный. Оптимальный температурный режим работы: -50С.

Рис.11 Чертёж редуктора

Рис.12 Габаритные размеры

конвейер электродвигатель редуктор

Заключение

В данной работе по кинематической схеме привода мы выбрали основные элементы данного механизма. Это был асинхронный трехфазный электродвигатель модели АИР160М6, червячный одноступенчатый редуктор модели Ч-160. В конструкции также присутствуют приводной барабан, натяжное устройство, цепные передачи.

Для определения тех или иных узлов мы рассчитывали мощность двигателя, крутящий момент барабана, частоту вращения барабана с валом редуктора, передаточные числа редуктора и цепной передачи.

Список литературы

1. Анурьев В.И. (1973). Справочник-Машиностроителя. М..

2. Длоугий В. (1982). Приводы машин. М.: Машиностроение.

3. Дьякович В.К. (1983). Транспортирующие машины. М.: Машиностроение.

4. Евневич А.В. (1969). Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение.

Размещено на Allbest.ru