• RU
  • icon На проверке: 2
Меню

Пластинчатый цепной конвейер Q = 250 т/час

  • Добавлен: 25.01.2015
  • Размер: 1 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Выполнен проект конвейера цепного пластинчатого (КЦП 15) со следующими характеристиками: производительность Q = 250 т/час; скорость движения полотна u = 0.8 м/с; длина конвейера l = 90 м; длина горизонтального участка lг = 40 м; угол наклона конвейера b = 7 o;плотность транспортируемого груза r = 0.9 т/м3.
Имеются чертежи в компасе: чертеж общего вида, приводная станция, натяжная станция.

Состав проекта

icon
icon
icon Натяжная.dwg
icon Натяжная.frw
icon Общий вид.dwg
icon Общий вид.frw
icon Полотно.dwg
icon Пояснительная ПРТС.doc
icon Привод.dwg
icon Привод.frw
icon Полотно.frw
icon Общий вид1.frw

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Натяжная.dwg

А1 КП.01.Б10.03.01 СЧ Сборочный чертеж
БЧ 1 КП.01.Б10.03.01.01 Рама сварная 1
БЧ 2 КП.01.Б10.03.01.02 Вал со звездочками
БЧ 3 КП.01.Б10.03.01.03 Нижняя направляющая 2
Болт М12x35 ГОСТ 7798-70 8
Гайка М12 ГОСТ 5929-70 16
Болт М12x65 ГОСТ 7798-70 8
БЧ 4 КП.01.Б10.03.01.04 Верхняя направляющая 2
БЧ 5 КП.01.Б10.03.01.05 Шайба 2
БЧ 6 КП.01.Б10.03.01.06 Шайба 2
БЧ 7 КП.01.Б10.03.01.07 Пружина 2
БЧ 8 КП.01.Б10.03.01.08 Гайка 2
БЧ 9 КП.01.Б10.03.01.09 Винт натяжной 2
БЧ 10 КП.01.Б10.03.01.10 Втулка 2
Шайба 12 ГОСТ 6957-70 32
Шайба 12 ГОСТ 6402-70 16 65Г
Кафедра оборудования пищевых производств

icon Общий вид.dwg

Общий вид.dwg
Конвейер цепной пластинчатый (общий вид)
Кафедра оборудования пищевых производств
А1 КП.01.Б10.04.01 СЧ Сборочный чертеж
А1 1 КП.01.Б10.03.01 Устройство натяжное 1
А3 2 КП.01.Б10.01.03 Полотно
ГайкаМ12 ГОСТ 5929-70 446
Шайба 12 ГОСТ 6957-70 892
Болт М12x100 ГОСТ 7798-70 446
БЧ 3 КП.01.Б10.04.01.03 Рама сварная 73
А1 4 КП.01.Б10.02 Привод конвейера 1
Швеллер 12 ГОСТ 8240-89
Уголок 10 ГОСТ 8509-93
Шайба 12 ГОСТ 6402-70 446 65Г
Конвейер цепной пластинчатый

icon Полотно.dwg

Участок тяговой цепи
Кафедра оборудования пищевых производств

icon Пояснительная ПРТС.doc

Выполнить проект конвейера цепного пластинчатого (КЦП 15) со следующими характеристиками:
производительностьQ = 250 тчас;
скорость движения полотнаu = 0.8 мс;
длинна горизонтального участка
угол наклона конвейера = 7 o;
плотность транспортируемого грузаr = 0.9 тм3.
Самостоятельно принятые параметры не указанные в задании:
В задании не указан тип перемещаемого груза. Исходя из заданной плотности (0.9 тм3) можно предположить что грузом является сахар однако маловероятно применение конвейера со столь большой производительностью (250 тчас) для транспортировки сахара или другого пищевого продукта.
Конвейера с подобной производительностью применяются в угольной промышленности например в очистных забоях или конвейерных штреках для транспортировки рядового угля. Поэтому в качестве транспортируемого груза принимаю - рядовой уголь плотность рядового угля удовлетворяет условию задания.
Схема проектируемого конвейера:
- привод; 2 - натяжное устройство; 3 - тяговый орган с пластинами; 4 - направляющие.
Предварительный расчет.
Для расчета принимаю конвейер с волнистым полотном с бортами.
Расчет произвожу по методике изложенной в [1]:п. 3.2.
1. Определение ширины конвейера.
Ширину конвейера определяю по формуле:
где:Q = 250 тчас - производительность конвейера;
u = 0.8 мс - скорость движения полотна;
r = 0.9 тм3 - плотность транспортируемого груза;
K - коэффициент учитывающий угол наклона конвейера;
j = 40о - угол естественного откоса груза в покое ([1]:Приложение табл. 2);
h = 0.16 м - высота бортов полотна выбираю из номинального ряда;
y = 0.7 - коэффициент использования высоты бортов ([1] :стр. 137).
Коэффициент K определяю по формуле:
где:b = 7о - угол наклона конвейера.
Подставляя полученные значения в формулу 1.1 определяю ширину полотна:
Для транспортируемого материала содержащего крупные куски до 10% общего груза должно выполняться условие:
где:amax = 80 мм - наибольший размер крупных кусков ([1]:стр. 136).
Условие выполняется.
Окончательно выбираю ширину полотна из номинального ряда B = 650 мм ([1]:табл. 3.6)
2. Определение нагрузок на транспортную цепь.
Предварительно принимаю в качестве тягового органа конвейера пластинчатую цепь типа ПВК (ГОСТ 588-81).
Погонную нагрузку от транспортируемого груза определяю по формуле:
Погонную нагрузку от собственного веса движущихся частей (полотна с цепями) определяю по формуле:
где:A = 50 - коэффициент принимаемый в зависимости от ширины полотна и вида груза ([1]:табл. 3.5).
Минимальное натяжение цепей для данного конвейера может быть в точках 1 или 3 (рис.1). Минимальное натяжение будет в точке 3 если будет соблюдаться условие:
где:w = 0.08 - коэффициент сопротивления движению ходовой части на прямолинейных участках ([1]:табл. 3.7).
Условие не выполняется следовательно минимальное натяжение будет в точке 1.
Принимаю минимальное натяжение цепей Smin = S1 = 1500 Н. Методом обхода по контуру по ходу полотна определяю натяжения в точках 1..6 (рис. 1) по методике аналогичной [1]:п.3.2.
где:k = 1.06 - коэффициент увеличения натяжения цепи при огибании звездочки ([1]:стр.138).
Диаграмма натяжения тягового органа:
Окончательный расчет элементов конвейера.
1. Расчет и подбор электродвигателя.
Тяговое усилие привода определяю по формуле:
Установочную мощность электродвигателя определяю по формуле:
где:h = 0.95 - КПД привода ([1]:стр. 139);
kз = 1.1 - коэффициент запаса мощности ([1]:стр. 139).
Принимаю электродвигатель с повышенным пусковым моментом серии 4А ([1]:Приложение табл. 16)
тип двигателя - 4АР200L6УЗ;
мощность N = 30 кВт;
частота вращения nдв = 975 обмин;
маховый момент GD2 = 1.81 кг м2;
присоединительный диаметр вала d = 55 мм.
2. Расчет и подбор редуктора.
Делительный диаметр приводных звездочек определяю по формуле:
где:t - шаг приводной цепи;
z - число зубьев звездочки;
Предварительно принимаю t = 0.2 м и z = 6.
Частоту вращения звездочек определяю по формуле:
Передаточное число редуктора определяю по формуле:
Крутящий момент на выходном валу редуктора определяю по формуле:
Исходя из выше определенных величин принимаю двухступенчатый цилиндрический редуктор ([1]:Приложение табл. 27):
тип редуктора - 1Ц2У-250;
передаточное число u = 25;
номинальный крутящий момент на выходном валу при тяжелом режиме Mкр = 6300 Нм;
Входной и выходной валы имеют конические присоединительные концы под муфты (рис. 3) их основные размеры приведены в таблице 1.
Все данные взяты из [1]:Приложение табл. 29.
3. Окончательный расчет и подбор тяговой цепи.
Расчетное усилие в цепи определяю по формуле:
где:Sдин - динамическая нагрузка на цепи.
Динамическую нагрузку на цепи определяю по формуле:
где:y = 1.0 - коэффициент учитывающий уменьшение приведенной массы движущихся частей конвейера выбирается согласно [1]:стр.140 при L > 60 м.
Подставляя найденные значения в формулу 2.7 определяю:
Разрывное усилие цепи определяю по формуле:
Исходя из выше определенных величин принимаю пластинчатую цепь ([1]:Приложение табл.5):
тип цепи - М450 (ГОСТ 588-81);
шаг цепи t = 200 мм;
разрывное усилие Sразр. = 450 кН.
Для проверки цепи на прочность произвожу расчет нагрузки на цепь в момент пуска конвейера.
Максимальное усилие в цепи при пуске конвейера определяю по формуле:
где:Sд.п - динамическое усилие цепи при пуске.
Динамическое усилие цепи при пуске определяю по формуле:
где:mk - приведенная масса движущихся частей конвейера;
e - угловое ускорение вала электродвигателя.
Приведенную массу движущихся частей конвейера определяю по формуле
где:ky = 0.9 - коэффициент учитывающий упругое удлинение цепей ([1]:стр.140);
ku = 0.6 - коэффициент учитывающий уменьшение средней скорости вращающихся масс по сравнению со средней скоростью ([1]:стр.140);
Gu = 1500 кгс - вес вращающихся частей конвейера (без привода) принимаю согласно [1]:стр.140
Угловое ускорение вала электродвигателя определяю по формуле:
где:Iпр - момент инерции движущихся масс конвейера приведенный к валу двигателя.
Mп.ср - определяется по формуле:
Mп.ст - определяется по формуле:
Момент инерции движущихся масс конвейера приведенный к валу двигателя определяю по формуле:
где:Iр.м - момент инерции ротора электродвигателя и втулочно-пальцевой муфты определяется по формуле:
где:Iм = 0.0675 - момент инерции втулочно-пальцевой муфты.
Подставляя значения в формулы 2.10 2.17 получаю максимальное усилие в цепи при пуске конвейера.
4. Расчет натяжного устройства.
Принимаю натяжное устройство винтового типа.
Величина хода натяжного устройства зависит от шага цепи и определяется по формуле ([5]:п. 5.1):
Общую длину винта принимаю Lоб = L+0.4 = 0.8 м.
Расчет произвожу по методике [1]:п. 2.4
Принимаю материал для винта - сталь 45 с допускаемым напряжением на срез []ср=100Нмм2 и пределом текучести sТ = 320 Нмм2. Тип резьбы выбираю прямоугольный (ГОСТ 10177-82).
Принимаю материал для гайки - бронзу Бр. АЖ9-4 с допускаемым напряжением на срез []ср=30Нмм2 на смятие []см=60Нмм2 на разрыв sР = 48 Нмм2. Тип резьбы тот же.
Средний диаметр резьбы винта определяю по формуле:
где:y = 2 - отношение высоты гайки к среднему диаметру ([1]:стр.106);
[p] = 10 Нмм2 - допускаемое напряжение в резьбе зависящее от трущихся материалов при трении стали по бронзе ([1]:стр.106) [p] = 8 12 Нмм2;
K = 1.3 - коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки натяжных витков ([1]:стр.106);
Внутренний диаметр резьбы определяю по формуле:
Учитывая что длинна винта большая и требуется большая устойчивость принимаю d1=36мм.
Шаг резьбы определяю по формуле:
Уточненное значение среднего диаметра резьбы определяю по формуле:
Наружный диаметр резьбы определяю по формуле:
Угол подъема резьбы определяю по формуле:
Произвожу проверку надежности самоторможения для чего должно выполняться условие:
где:f = 0.1 - коэффициент трения стали по бронзе.
Произвожу проверку на устойчивость. Условием устойчивости является ([1]:стр.107):
где:j - коэффициент скольжения допускаемых напряжений сжатия при расчете на устойчивость определяется как функция гибкости винта (l).
[s-1P] - допускаемое напряжение сжатия.
Допускаемое напряжение сжатия определяю по формуле:
Гибкость винта определяю по формуле:
где:m =2 - коэффициент приведенной длинны ([1]:стр.107).
Из [1]:табл. 2.39 по известной гибкости винта нахожу j = 0.22. Подставляю полученные данные в условие 2.26:
Так как винт работает на растяжение то проверку на устойчивость производить не обязательно.
Произвожу проверку винта на прочность условие прочности:
где: (определено выше);
M1 - момент трения в резьбе (Н мм);
M2 - момент трения в пяте (упоре) (Н мм);
Момент трения в резьбе определяю по формуле:
Момент трения в пяте определяю по формуле:
где:dn = 20 мм - диаметр пяты принимается меньше d1.
Подставляю полученные данные в условие 2.29:
Высоту гайки определяю по формуле:
Количество витков резьбы в гайке определяю по формуле:
Произвожу проверку прочности резьбы гайки на срез условие прочности:
Пружину натяжного устройства выбираю по методике [4]:т.3 гл.2.
Остальные размеры натяжного устройства принимаю конструктивно.
5. Расчет валов и подбор подшипников.
В качестве материала вала принимаю сталь 45 (диаметр заготовки более 120 мм [3]:табл.3.3) предел прочности sВ = 730 Нмм2 пределы выносливости: s-1=0.43sB=314Нмм2 t -1 = 0.58 s-1=182Нмм2
Ориентировочный минимальный диаметр вала определяю из расчета только на кручение по формуле:
где:M = 5085 Нм - крутящий момент на валу (определен ранее);
[]k = 25 Нмм2 - допускаемое напряжение на кручение для стали 45 ([3]:стр. 96).
Из стандартного ряда (ГОСТ 6636-69 R40) выбираю ближайшее значение диаметра dпв=100 мм. Принимаю этот диаметр под подшипники. Под крепление приводных звездочек принимаю диаметр d = 120 мм. Ширину ступицы приводной звездочки определяю исходя из необходимой длинны шпонки для передачи вращающего момента. Длину шпонки определяю из условия смятия и прочности:
d - диаметр вала в месте установки шпонки мм;
h b t1 - размеры поперечного сечения шпонки мм (выбираю из [3]:табл. 6.9);
[s]см - допустимое напряжение смятия для стальных ступиц 100-120 Нмм2.
Также исходя из условия 2.35 определяю параметры шпонки для присоединительного конца вала диаметр которого принимаю d = 95 мм и длину l = 115 мм (ограничения муфты). Значения всех геометрических размеров шпонок привожу в таблице 2.
Присоединительный конец вала
* Применяю две шпонки расположенные под углом 180о.
Исходя из длинны шпонок под приводные звездочки длину ступиц последних выбираю lст = 200 мм.
Принимая во внимание выше перечисленные размеры а также габариты крепежных элементов конструктивно принимаю расстояние между центрами подшипников 1300 мм.
Расчетная схема приводного вала и эпюра изгибающих моментов имеет вид (весом звездочек пренебрегаю):
где:R1 и R2 - реакции опор в подшипниках Н;
P - нагрузка на звездочки определяется по формуле:
В связи с симметричностью схемы и нагрузок реакции опор R1 = R2 = P = 13495 Н.
Проверочный расчет вала на прочность.
Условием прочности вала является запас прочности определяемый по формуле:
где:ns - запас прочности по нормальным напряжениям;
ns - запас прочности по тангенциальным напряжениям.
[n] = 2.5 - минимально допустимый запас прочности.
Запас прочности по нормальным напряжениям при условии отсутствия осевых нагрузок определяю по формуле:
где:ks = 1.75 эффективный коэффициент концентраций напряжений ([3]:табл. 6.5);
es = 0.7 масштабный фактор для нормальных напряжений ([3]:табл. 6.8);
su - амплитуда нормальных напряжений изгиба Нмм2 определяется по формуле:
где:W - момент сопротивления изгибу мм3 определяется по формуле:
Запас прочности по тангенциальным напряжениям определяю по формуле:
где:k = 1.6 эффективный коэффициент концентраций напряжений кручения ([3]:табл. 6.5);
e = 0.59 масштабный фактор для нормальных напряжений ([3]:табл. 6.8);
u = m - амплитуда и среднее напряжение Нмм2 определяется по формуле:
где:Wк - момент сопротивления кручению мм3 определяется по формуле:
Подставляю значения в формулы 2.37 2.43
Так как при монтаже на раме конвейера отдельно стоящих корпусов подшипников имеет место нарушение их соосности и перекос вала выбираю шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные 1320 (ГОСТ 5720-75 и 8545-75) со следующими параметрами:
d = 100 мм (внутренний диаметр)
D = 215 мм (наружный диаметр)
C = 113 кН (Динамическая грузоподъемность)
Проверяю подшипники по долговечности которую определяю по формуле:
где:n = 39 обмин - частота вращения вала;
Pэ - эквивалентная нагрузка на подшипник при условии отсутствия осевых нагрузок определяется по формуле:
где:V = 1 - коэффициент учитывающий вращение колец ([3]:стр. 117);
KT = 1 - температурный коэффициент ([3]:табл. 7.1);
Ks = 2.0 - коэффициент нагрузки ([3]:табл. 7.2).
Долговечность достаточная.
5.2. Вал натяжного устройства.
Расчет произвожу аналогично п. 2.5.1.
В качестве материала вала принимаю сталь 45 (диаметр заготовки более 100 мм [3]:табл.3.3) предел прочности sВ = 730 Нмм2 пределы выносливости: s-1=0.43sB=314Нмм2 t -1 = 0.58 s-1=182Нмм2
Диаметр вала конструктивно принимаю 0.8 от диаметра приводного вала d = 80 мм ([5]:п. 5.3.1.)
Расчетная схема вала аналогична рис. 4.
Принимаю этот диаметр под подшипники. Под крепление приводных звездочек принимаю диаметр d = 100 мм. Ширину ступицы приводной звездочки принимаю конструктивно.
Проверку вала на прочность произвожу только по изгибающим напряжениям т.к. момент на валу минимальный (31.4 Нм).
Запас более чем достаточный.
Так как при монтаже на раме конвейера отдельно стоящих корпусов подшипников имеет место нарушение их соосности и перекос вала выбираю шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные 1218 (ГОСТ 5720-75 и 8545-75) со следующими параметрами:
d = 800 мм (внутренний диаметр)
D = 160 мм (наружный диаметр)
C = 44.7 кН (Динамическая грузоподъемность)
6. Расчет и подбор тормозного устройства и муфт.
При отключении конвейера в нагруженном состоянии из за наклона части конвейера вес груза создаст усилие направленное в сторону противоположную движению полотна. Это усилие определяю по формуле (сопротивлением звездочек пренебрегаю):
Отрицательный значение силы означает что сила трения элементов конвейера выше силы скатывания груза а следовательно нет необходимости в применении тормозного устройства.
Для передачи момента от электродвигателя ко входному валу редуктора принимаю упругую втулочно-пальцевую муфту типа МУВП (ГОСТ 21424-75) с расточками полумуфт под вал двигателя (dдв = 55 мм) и под входной вал редуктора (конусная расточка dр1 = 40 мм).
Момент подводимый к валу электродвигателя равен отношению момента на выходном валу редуктора к передаточному числу редуктора Mдв = 203.4 Нм.
С учетом запаса и габаритных размеров принимаю муфту с номинальным крутящим моментом Mкр = 500 Нм при этом максимальный (габаритный) диаметр муфты D = 170 мм максимальная длинна L = 225 мм количество пальцев n = 8 длинна пальца l = 66 мм присоединительная резьба пальца М10. (Данные о муфте взяты из [1]:Приложение табл. 42 43.)
Для передачи момента от выходного вала редуктора к приводному валу принимаю зубчатую муфту типа МЗ (ГОСТ 5006-83) с конусной расточкой (исполнение К dр2 = 90 мм) для присоединения к выходному валу редуктора. Расточка муфты для присоединения к приводному валу цилиндрическая d = 95 мм с двумя шпоночными канавками.
Из предложенного перечня ([1]:Приложение табл. 45) выбираю муфту с номинальным крутящим моментом Mкр = 19000 Нм.
7. Расчет звездочек.
Известные параметры:
делительный диаметр звездочек de = 400 мм;
количество зубьев z = 6;
шаг зубьев t = 200 мм.
диаметр роликов цепи Dц = 120 мм.
Расчет геометрических размеров звездочек произвожу по методике [4]:т.2 п. 31
Диаметр наружной окружности определяю по формуле:
где:К=0.7 - коэффициент высоты зуба ([4]:т.2 табл. 31).
Диаметр окружности впадин определяю по формуле:
Смещение центров дуг впадин определяю по формуле:
e = 0.01 .. 0.05 t = 8 мм.(2.49)
Радиус впадин зубьев определяю по формуле:
r = 0.5(Dц - 0.05t) = 50 мм.(2.50)
Половина угла заострения зуба g = 15о ([4]:т.2 табл. 31).
Угол впадины зуба = 86o ([4]:т.2 табл. 31).
Радиус закругления головки зуба определяю по формуле:
Высоту прямолинейного участка профиля зуба определяю по формуле:
Ширину зуба определяю по формуле:
bf = 0.9(50 - 10) - 1 = 35 мм.(2.53)
Ширину вершины зуба определяю по формуле:
b = 0.6bf = 21 мм.(2.54)
Диаметр венца определяю по формуле:
где:d5 = 150 мм - диаметр реборды катка цепи;
h = 70 мм - ширина пластины цепи.
8. Расчет некоторых конструктивных элементов конвейера.
В качестве несущей опоры для катков цепи выбираю швеллер 12 по ГОСТ 8240-89 с моментом сопротивления изгибу Wx = 8.52 см3. Несущий швеллер опирается на сварные рамы определяю расстояние между рамами:
Максимально допустимый изгибающий момент для швеллера 12 определяю по формуле:
С учетом того что вся нагрузка распределяется на два швеллера максимальную длину пролета определяю по формуле (вывод формулы опускаю):
Для предотвращения чрезмерного прогиба несущего швеллера принимаю 3-х кратный запас прочности и длину пролета 1.2 м.
Радиус изгиба на переходе конвейера из наклонного участка в горизонтальный исходя из шага цепи согласно [1] принимаю R = 3 м.
Барышев А.И. Стеблянко В.Г. Хомичук В.А. Механизация ПРТС работ. Курсовое и дипломное проектирование транспортирующих машин: Учебное пособие Под общей редакцией А.И. Барышева - Донецк: ДонГУЭТ 2003 - 471 с. ил.
Барышев А.И. Механизация погрузочно-разгрузочных транспортных и складских работ в пищевой промышленности. Часть 2. Транспортирующие машины. - Донецк: ДонГУЭТ 2000 - 145 с.
С.А. Чернавский Курсовое проектирование деталей машин М.: Машиностроение 1979.-351с.
Ануфриев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя в трех томах М.:Машиностроение 2001.
Яблоков Б.В. Белов С.В Методические указания к курсовому проекту по подъемно-транспортным устройствам (пластинчатые конвейеры) Иваново 2002 г.

icon Привод.dwg

Привод.dwg
Кафедра оборудования пищевых производств
Шайба 16 ГОСТ 6957-70 8
Шайба 30 ГОСТ 6402-70 4 65Г
Шайба 24 ГОСТ 6402-70 4 65Г
Шайба 16 ГОСТ 6402-70 4 65Г
А1 КП.01.Б10.02.01 СЧ Сборочный чертеж
БЧ 1 КП.01.Б10.02.01.01 Рама сварная 1
БЧ 2 КП.01.Б10.02.01.02 Вал со звездочками
БЧ 3 КП.01.Б10.02.01.03 Муфта МЗ 19000 1
БЧ 4 КП.01.Б10.02.01.04 Редуктор 1Ц2У-250 1
БЧ 5 КП.01.Б10.02.01.05 Муфта МУВП 500 1
БЧ 6 КП.01.Б10.02.01.06 Электродвигатель 1
Болт М24x75 ГОСТ 7798-70 4
Болт М16x65 ГОСТ 7798-70 4
ГайкаМ30 ГОСТ 5929-70 4
ГайкаМ24 ГОСТ 5929-70 4
ГайкаМ16 ГОСТ 5929-70 4
Шайба 30 ГОСТ 6957-70 8
Шайба 24 ГОСТ 6957-70 8
Болт М30x100 ГОСТ 7798-70 4
КП.01.Б10.02.01.01 РЧ

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 23 часа 24 минуты
up Наверх