Горизонтальный пластинчатый конвейер

общий вид.cdw

Длина горизонтального пути
Перемещаемый груз Отливка 550
Пневмоцилиндр 40M2L63А0600.
*Размеры для справок.
В редуктор залить масло ИГП-152 ТУ 38 101413-78.
Стыковку цепей производить после стыковки всех секций
конвейера предварительно ослабив натяжные болты.
подшипниковые узлы заполнить смазкой МЛИ412-3
ГОСТ 23258-78(Литол-24).
Техническая характеристика
Технические требования

Спецификация нс.spw

Звёздочка неприводная
Подшипник 3512 ГОСТ 5721-75
Болт М20x1 ГОСТ 7808-70
Шайба 7019-6044 ГОСТ14734-69
Болт М12x1 ГОСТ 7808-70
Болт М10x35 ГОСТ 15589-70
Гайка М40x3 ГОСТ 15521-70
Шайба C.12 ГОСТ 11371-78
Шайба 20 ГОСТ 22355-77
Гайка М20 ГОСТ 15526-70

приводная станция.cdw

Обеспечить соосность вала двигателя и входного вала
Обеспечить соосность выходного вала редуктора и приводного
Подшипниковые узлы заполнить смазкой МЛИ412-3 ГОСТ

Спецификация привод.spw

Крышка подшипника глухая
Крышка подшипника сквозная
Винт М10x1 ГОСТ 17475-80
Манжета 100x125ГОСТ 8752-79
Подшипник 3519 ГОСТ 5721-75
Муфта МЗ 16000 ГОСТ 50895-96
Болт М10x35 ГОСТ 15589-70
Шайба 10 ГОСТ 11371-78
Гайка М10 ГОСТ15526-70
Болт М24x90 ГОСТ 15589-70
Шайба 24 ГОСТ 11371-78
Гайка М24 ГОСТ15526-70
Муфта упругая втулочно пальцевая 250
Электродвигатель АИР132М12

Спецификация ВО.dwg

Винт М8 ГОСТ 17475-80
Шайьа 8 ГОСТ 11371-78
Гайка М8 ГОСТ 5916-70
Болт М10 ГОСТ 7805-70
Шайба 10 ГОСТ 11371-78
Гайка М10 ГОСТ 5916-70
Болт фундаментный М30
Шайба 30 ГОСТ 11371-78
Гайка М30 ГОСТ 5916-70
Подшипник 106 ГОСТ 8338-75
Болт М10x1 ГОСТ 7798-70
Цепь М315-2-200-1 ГОСТ 588-81

Спецификация нс.dwg

Звёздочка неприводная
Подшипник 3512 ГОСТ 5721-75
Болт М20x1 ГОСТ 7808-70
Шайба 7019-6044 ГОСТ14734-69
Болт М12x1 ГОСТ 7808-70
Болт М10x35 ГОСТ 15589-70
Гайка М40x3 ГОСТ 15521-70
Шайба C.12 ГОСТ 11371-78
Шайба 20 ГОСТ 22355-77
Гайка М20 ГОСТ 15526-70

общий вид.dwg

Длина горизонтального пути
Перемещаемый груз Отливка 550
Пневмоцилиндр 40M2L63А0600.
*Размеры для справок.
В редуктор залить масло ИГП-152 ТУ 38 101413-78.
Стыковку цепей производить после стыковки всех секций
конвейера предварительно ослабив натяжные болты.
подшипниковые узлы заполнить смазкой МЛИ412-3
ГОСТ 23258-78(Литол-24).
Техническая характеристика
Технические требования

приводная станция.dwg

Обеспечить соосность вала двигателя и входного вала
Обеспечить соосность выходного вала редуктора и приводного
Подшипниковые узлы заполнить смазкой МЛИ412-3 ГОСТ

Спецификация привод.dwg

Крышка подшипника глухая
Крышка подшипника сквозная
Винт М10x1 ГОСТ 17475-80
Манжета 100x125ГОСТ 8752-79
Подшипник 3519 ГОСТ 5721-75
Муфта МЗ 16000 ГОСТ 50895-96
Болт М10x35 ГОСТ 15589-70
Шайба 10 ГОСТ 11371-78
Гайка М10 ГОСТ15526-70
Болт М24x90 ГОСТ 15589-70
Шайба 24 ГОСТ 11371-78
Гайка М24 ГОСТ15526-70
Муфта упругая втулочно пальцевая 250
Электродвигатель АИР132М12

натяжная станция.cdw

Спецификация ВО.spw

Винт М8 ГОСТ 17475-80
Шайьа 8 ГОСТ 11371-78
Гайка М8 ГОСТ 5916-70
Болт М10 ГОСТ 7805-70
Шайба 10 ГОСТ 11371-78
Гайка М10 ГОСТ 5916-70
Болт фундаментный М30
Шайба 30 ГОСТ 11371-78
Гайка М30 ГОСТ 5916-70
Подшипник 106 ГОСТ 8338-75
Болт М10x1 ГОСТ 7798-70
Цепь М315-2-200-1 ГОСТ 588-81

МНТ записка.docx

Назначение транспортирующей машины.5
Общий расчёт конвейера7
Расчёт и выбор муфт13
Расчёт валов и осей14
Расчёт шпоночных соединений23
Расчёт натяжного устройства25
Загрузочная станция конвейера28
Разгрузочная станция конвейера30
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ31
По принципу действия подъемно-транспортные машины разделяют на две самостоятельные конструктивные группы - машины периодического и непрерывного действия. К первым относятся грузоподъемные краны всех типов лифты средства напольного транспорта (тележки погрузчики тягачи) подвесные рельсовые и канатные дороги (периодического действия) скреперы и другие подобные машины а ко вторым (их также называют машинами непрерывного транспорта и транспортирующими машинами) - конвейеры различных типов устройства пневматического и гидравлического транспорта и подобные им транспортирующие машины.
Машины непрерывного действия характеризуются непрерывным перемещением насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины - ленте или полотне или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных на небольшом расстоянии один от другого ковшах коробах и других емкостях. Штучные грузы перемещаются также непрерывным потоком в заданной последовательности один за другим. При этом рабочее (с грузом) и обратное (без груза) движения грузонесущего элемента машины происходят одновременно. Благодаря непрерывности перемещения груза отсутствию остановок для загрузки и разгрузки и совмещению рабочего и обратного движений грузонесущего элемента машины непрерывного действия имеют высокую производительность что очень важно для современных предприятий с большими грузопотоками.
Основное назначение машин непрерывного действия - перемещение грузов по заданной трассе. Одновременно с транспортированием грузов они могут распределять их по заданным пунктам складировать накапливая в обусловленных местах перемещать по технологическим операциям и обеспечивать необходимый ритм производственного процесса. Современное массовое и крупносерийное производство продукции разнообразных отраслей промышленности выполняется поточным методом с широким использованием автоматических линий. Поточный метод производства и работа автоматической линии основаны на конвейерной передаче изделий от одной технологической операции к другой; необходимые операции с изделиями (закалка отпуск очистка охлаждение окраска сушка упаковка и т. п.) последовательно выполняются на движущемся конвейере. Следовательно конвейеры являются составной и неотъемлемой частью современного технологического процесса - они устанавливают и регулируют темп производства обеспечивают его ритмичность способствуют повышению производительности труда и увеличению выпуска продукции. Конвейеры являются основными средствами комплексной механизации и автоматизации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ и поточных технологических операций.
Назначение транспортирующей машины.
Пластинчатыми конвейерами называют машины непрерывного транспорта несущими элементами которых является пластинчатый настил. Пластинчатые конвейеры нашли широкое распространение. 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 используют в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств а также машин выполняющих технологические функции. Пластинчатые конвейеры получили широкое распространение во всех отраслях промышленности а так же выступают одним из основных средств механизации складских помещений.
Производительность конвейера - Q = 352 штч;
Перемещаемый груз - отливки;
Габаритные размеры груза -
Масса груза кг - m = 941+129 поддон;
Трасса конвейера – горизонтальная;
Длина трассы - L = 46 м.
Скорость конвейера - v=018 мсек
Рис. 1. Проектная схема конвейера
Общий расчёт конвейера
Тип настила выбирают в зависимости от вида груза его свойств и заданного максимального угла наклона конвейера. Принимаем плоский разомкнутый настил.
Определение ширины настила.
где наибольшая ширина опорной поверхности груза м;
запас ширины настила м.
Полученную ширину настила округляем в большую сторону по рекомендуемому ряду по ГОСТ 22281-76. Принимаем B = 650 мм.
Определение максимального значения натяжения тягового элемента.
где - минимальное натяжение тягового элемента 1000 – 3000 Н; -обобщенный коэффициент сопротивлению движению(=01 для втулочно-катковой цепи); - распределенная нагрузка от настила; - длинна грузовой и холостой ветви конвейера; А - эмпирический коэффициент[2 стр.175 табл.5.3];
Линейная нагрузка от штучного груза:
где масса единицы груза кг;
расстояние между соседними грузами м.
где коэффициент запаса прочности.
Выбираем цепь М315-2-200-1 ГОСТ 588-81:
– масса одного метра цепи
Масса 1 метра швеллерного настила:
По ГОСТ 8240-97 выбираем швеллер 14У.
где погонная масса швеллера;
количество швеллеров на одном метре настила.
Рис. 2. Расчётная схема
где обобщенный коэффициент сопротивлению движению.
где –коэффициент сопротивления на звёздочках (для звёздочек на подшипниках качения .
Т.к. скорость конвейера больше 015 мс то нужно учитывать динамическую нагрузку:
где - число зубьев звездочки;
коэффициент участия массы холостой ветви в колебательном процессе (при ) [3 стр.249].
По расчетному усилию производим окончательную проверку тягового элемента.
По ГОСТ 588-81 окончательно выбираем пластинчатую втулочно-катковую цепь М315-2-200-1 с разрушающей нагрузкой 315 кН.
где коэффициент запаса мощности;
кпд передаточного механизма.
Крутящий момент электродвигателя:
Выбираем асинхронный двигатель АИР132M12.
Передаточное отношение редуктора:
Крутящий момент редуктора:
Выбираем редуктор червячный глобоидный ЧГ-315 с характеристиками:
Передаточное число: ;
Максимальный крутящий момент:
Проверка изменения скорости конвейера:
Определение тормозного момента:
где - коэффициент снижения сопротивления[3 стр.250];
где коэффициент запаса торможения[3 стр.251].
Тормозной момент отрицательный следовательно установка тормоза не требуется.
Муфты выбираем по диаметру концов валов и крутящему моменту на валах.
Соединение двигателя с редуктором. Обычно осуществляется упругой или жесткой муфтой. Упругая муфта предпочтительнее жесткой так как уменьшает динамические нагрузки припуска механизмов.
Определяем расчетный момент муфты:
где – крутящий момент на приводном валу;
коэффициент режима работы.
где коэффициент учитывающий степень ответственности соединения;
коэффициент учитывающий режим работы.
По ГОСТ 21424-93с учётом диаметров валов электродвигателя и редуктора выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту МУВП с номинальным крутящим моментом .
Соединение редуктора с приводным валом осуществляется жёсткой муфтой. Определяем расчетный момент муфты:
где – крутящий момент на тихоходном валу;
коэффициент режима работы (.
По ГОСТ 50895-96 с учётом диаметров приводного вала и вала редуктора выбираем зубчатую муфту с номинальным крутящим моментом .
Составим расчётную схему расчёта приводного вала (рис 4.)
Рис. 4. Расчётная схема вала
Прикладывая к валу нагрузки определяем реакции опор задавшись длинами: l1=03м l2=017м l3= 075м и l4= 017м.
Нагрузка от звёздочки:
Реакции опор в горизонтальной плоскости из условия равновесия:
Реакции опор в вертикальной плоскости из условия равновесия:
Определим изгибающие моменты в характерных сечениях вала.
Определим суммарные изгибающие и эквивалентные моменты.
где в случае нереверсивной передачи .
Определим диаметр вала в наиболее нагруженном сечении:
С учётом ослабления сечения шпоночными пазами увеличиваем сечение на 15%:
Остальные диаметры назначаем конструктивно:
-диаметр вала под муфту - 90 мм;
-диаметр вала под подшипники - 95 мм;
-диаметр вала под звёздочками - 100 мм.
Составим расчётную схему расчёта оси конвейера (рис 5.)
Рис. 5. Расчётная схема оси
Определим суммарные изгибающие моменты.
Определим расчётный диаметр оси:
-диаметр оси под подшипники - 60 мм;
-диаметр оси под звездочку - 70 мм.
Составим расчётную схему расчёта оси швеллерного настила (рис 6.)
Рис. 6. Расчётная схема оси
Определяем силу действующую со стороны транспортируемого груза и настила на ось:
где количество осей воспринимающих нагрузку от груза и 1 метра настила
суммарная сила от груза и 1 метра настила.
где вес груза на 1 метр настила;
вес швеллерного настила длиной 1 метр.
где погонная масса швеллера №14У;
Реакции опор из условия равновесия:
Реакции опор равновесия:
Определим изгибающий момент.
Диаметр оси под подшипники - 30 мм.
Схема для расчета подшипников приводного вала (см. рис. 4).
Опорой приводного вала на раму являются два двухрядных сферических роликоподшипника. Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику.
Радиальная нагрузка на опору А:
Радиальная нагрузка на опору D:
На подшипник действуют только радиальные усилия равные
Определим расчётную нагрузку на подшипник:
коэффициент безопасности [5 стр.87 табл.8.5.3];
температурный коэффициент [5 стр.87 табл.8.5.4].
Выбираем роликовые радиальные сферические двухрядные подшипники 3519 ГОСТ 5721-75 имеющие d = 95 мм D =170 мм динамическую грузоподъемность С=245 кН статическую грузоподъемность Со = 170 кH.
Схема для расчета подшипников оси конвейера (см. рис. 5).
Опорой оси на раму являются два двухрядных сферических роликоподшипника. Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику.
Выбираем роликовые радиальные сферические двухрядные подшипники 3512 ГОСТ 5721-75 имеющие d = 60 мм D =110 мм динамическую грузоподъемность С=132 кН статическую грузоподъемность Со = 938 кH.
Схема для расчета подшипников оси швеллерного настила (см. рис. 6).
Опорой оси на раму являются четыре шариковых радиальных однорядных подшипника . Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику.
Выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники 106 ГОСТ 8338-75 имеющие d = 30 мм D =55 мм динамическую грузоподъемность С=133 кН статическую грузоподъемность Со = 68 кH.
Расчёт шпоночных соединений
) Расчет шпонок на смятие.
Расчет шпонок на смятие производят по следующей зависимости:
– диаметр вала в месте установки шпонки мм;
коэффициент внешней динамической нагрузки [5стр. 53 табл. 4.2.9];
размеры шпонки мм [5стр.125 табл. 10.1.2].
в) Шпонки под звёздочки:
Следовательно шпонки выдержат напряжения смятия.
) Расчёт шпонок на срез.
где допускаемое напряжение на срез;
Следовательно шпонки выдержат напряжения на срез.
Расчёт натяжного устройства
Выбираем пружинно-винтовое натяжное устройство так как длина конвейера 46 метров.
Определение усилия натяжки и хода натяжного устройства.
Усилие натяжки равно:
где сопротивление натяжного устройства.
Ход натяжного устройства назначаем в соответствии с рекомендациями:
Так как в конструкции конвейера используется две пружины то сила сжатия каждой из них равна:
Определим основные параметры цилиндрической винтовой пружины. В качестве материала пружины выбираем углеродистую проволоку третьего класса по ГОСТ 9383-75 с пределом прочности на растяжение
Допускаемое касательное напряжение определяем по формуле:
Зададимся индексом пружины [3 стр.488] и найдем коэффициент учитывающий влияние кривизны витков и поперечной силы:
Находим диаметр проволоки пружины:
Средний диаметр пружины равен:
Определим число рабочих витков пружины z:
гдемодуль сдвига МПа; осадка пружины под действием силы учитывая ход подвижной щеки .
Определяем полное число рабочих витков:
Определяем шаг пружины:
где зазор между витками в пружине мм.
Определяем высоту пружины при полном её сжатии:
Определяем высоту пружины в свободном состоянии:
Чтобы избежать потери устойчивости пружины должно выполняться условие:
Условие устойчивости выполняется.
Определим средний диаметр резьбы d2 из условия износостойкости витков:
где среднее допускаемое давление между рабочими поверхностями витков винта и гайки ;
коэффициент высоты гайки ;
коэффициент высоты резьбы ;
Определим внутренний диаметр резьбы винта d3 из условия прочности на растяжение с учётом кручения:
где коэффициент учитывающий влияние напряжений кручения;
Выбираем резьбу метрическую М24 шар резьбы Р=8 мм.
Длина резьбы в гайке: .
Загрузочная станция конвейера
Для загрузки литейных форм на пластинчатый конвейер была спроектирована загрузочная станция состоящая из трех элементов.
Принцип действия: гравитационный роликовый конвейер устанавливают с уклоном 3 к шариковому столу. Силой движущей груз является продольная составляющая его силы тяжести. Груз подаётся на роликовый конвейер и скатывается по нему к шариковому столу. Для остановки груза шариковый стол снабжён упором. После того как груз останавливается пневмоцилиндр сталкивает груз на тележку преодолевая сопротивление. Схема загрузочной станции представлена на рисунке 7.
Рис.7. Схема загрузочной станции:
-гравитационный роликовый конвейер; 2-шариковый стол; 3-пневмо-цилиндр.
Параметры роликов конвейера выбираем по ГОСТ 8324-71: длина ролика 650 мм диаметр 70 мм. Шаг между роликами выбирается таким образом чтобы груз находился не менее чем на трех роликах. Принимаем шаг равным 170 мм. Угол наклона роликового конвейера равен 3.
Усилие на штоке пневмоцилиндра необходимое для преодоления силы трения между грузом и настилом тележки определяем следующим образом:
коэффициент сопротивления трению. В связи с несовершенством опорной поверхности груза принимаем .
Ход штока пневмоцилидра должен быть достаточен для полного перемещения груза с шарикового стола на тележку. Выбираем пневмоцилиндр марки 40M2L63A0600. Ход штока 600 мм диаметр штока 63 мм усилие на штоке 13000 Н.
Разгрузочная станция конвейера
Рис.8. Схема разгрузочной станции:
-гравитационный роликовый конвейер; 2-настил конвейера; 3-пневмо-цилиндр.
Принцип действия разгрузочного устройства: при подходе тележки к месту разгрузки пневмоцилиндр преодолевая сопротивление силы трения сталкивает груз на гравитационный роликовый конвейер который наклонен от трассы конвейера. Для разгрузочной станции применяется такой же пневмоцилиндр что и для станции загрузки. Пневмоцилиндр марки 40M2L63A0600. Ход штока 600 мм диаметр штока 63 мм усилие на штоке 13000 Н.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Зенков Р.Л. Ивашков И.И. Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. М. Машиностроение 1987.
Спиваковский И.О. Дьячков В.Л. Транспортирующие машины. М. Машиностроение 1983.
Пертен Ю.А. Конвейеры. Справочник. М. Машиностроение 1984.
Гохберг М.М. Справочник по кранам. Том 2. М. Машиностроение 1988.
Курмаз Л.В. Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование. М. Высшая школа 2005.