Привод цепного конвейера

1.   Кинематический и  силовой расчеты  привода.                                        Выбор электродвигателя

1.   Определение  мощности на валу исполнительного  органа

    Кинематическая  схема цепного привода конвейера  представлена на рис.1.

    Мощность  на валу исполнительного механизма P₄, кВт:

где F_t – окружное усилие на исполнительном механизме, F_t = 3480 Н [задание];

      v_t – окружная скорость на исполнительном механизме, v_t = 1 м/с [задание]

Вт 

 

2. Определение расчетной мощности на валу двигателя

 

   Расчетная мощность на валу двигателя P₁ определяется с учетом потерь в приводе:

где h - общий КПД привода.

   Общий КПД привода вычисляется как  произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода:  ,

где h₁ – КПД открытой цепной передачи, h₁ = 0,93 [1, табл. 1];

      h₂ – КПД закрытой зубчатой цилиндрической быстроходной, h₂ = 0,97;

      h₃ – КПД закрытой зубчатой цилиндрической тихоходной, h₃ = 0,97.

При этом: 

.

. 
 

 
 

1 - электродвигатель; 2 - муфта;

3 – двухступенчатый цилиндрический  редуктор;

4 – цепная передача; 5 – узел  барабана.

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода ленточного конвейера

 

3.    Определение  частоты вращения вала исполнительного  органа

 

    Частота вращения вала исполнительного органа n₄, мин^-1:

где D- диаметр барабана ленточного конвейера, D=400 мм [задание]

 

. 
 

4.    Определение частоты вращения вала электродвигателя

 

    Частота вращения вала электродвигателя n₁, мин^-1:

где i – передаточное отношение привода.

    Передаточное  отношение привода равно произведению передаточных отношений всех передач:

где (k-1) – число передач привода;

i_j – передаточное отношение j-й передачи согласно кинематической схеме привода, где:

i₁ – передаточное отношение цепной передачи, i₁ = 2…4 [1, табл.2];

i₂ –передаточное отношение закрытой цилиндрической передачи, i₂ = 2…3;

i₃ – передаточное отношение закрытой конической передачи, i₃ = 3…6;

    Т.к. двигатель и редуктор устанавливаются  на раме в виде самостоятельных агрегатов, то частоту вращения вала электродвигателя следует увеличить в 1.2…1.3 раза по отношению к среднему значению найденного интервала оптимальных частот [1, с. 10]. Тогда:

    В этом случае двигатель для данного  привода: АИР 100S2 (рис.2). Рабочие характеристики двигателя:

• синхронная частота вращения, n_дв = 3000 мин ^–1
• мощность,  P_дв = 4 кВт;
• относительное скольжение вала, S = 5 %;
• коэффициент полезного действия, h_дв = 87 %;
• асинхронная частота, n₁ = 2850 мин ^–1.

    По  экономическим соображения паспортная мощность P_дв должна быть близка к расчетной мощности P₁ при выполнении условия [1, с. 11]:

.

    Выполнение  данного условие говорит о  том, что расчетная мощность удовлетворяет  условиям работы двигателя. Разность паспортной P_дв и расчетной P₁ мощностей обеспечивает запас по мощности, реализуемый при кратковременных пиковых перегрузках (например, при пуске) [1, с. 11-13].

    Проверка  двигателя на перегрузочную способность  при пуске:

где - кратковременность пускового момента двигателя: отношение начального пускового момента к номинальному паспортному, приведенное в технической характеристике двигателя, =2;

- кратковременность кратковременных  пиковых перегрузок в проводе, =1,5 [задание]

следовательно, условие выполнилось. 

5.    Определение  передаточного отношения привода.  Расчет силовых и        кинематических параметров привода

 

    Уточним передаточное отношение привода:

   Проведем  разбивку передаточного отношения привода между редуктором и открытой клиноременной передачей, находящейся вне редуктора. Вначале назначим передаточное отношение i₁ открытой клиноременной передачи, для чего составим пропорцию между частотами вращения вала электродвигателя и передаточным отношением передачи, получим:

,

откуда  i₁ =2,65. 

   Вычислим  передаточное отношение i_р редуктора:

   Определим мощности, частоты вращения и вращающие моменты валов привода.

   Связь между мощностями, частотами вращения и вращающими моментами предыдущего  и последующего валов:

;

   ,

 

где k – порядковый номер вала исполнительного механизма в кинематической схеме привода.

   Результаты  расчета приведены в табл.1.     

Таблица 1 – Расчетные параметры редуктора 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Рисунок 2 – Эскиз электродвигателя АИР 100S2