Описание конструкции спроектированного

Задание на курсовую работу.

Техническое задание: спроектировать ковшовый вертикальный элеватор для транспортирования сыпучих кормов в кормоцехе по следующим данным:

- массовая производительность, т/ч – 13

- транспортируемый материал – зерно кукурузы

- высота элеватора, м – 27

 

Рисунок 1. Схема вертикального ковшового элеватора

 

Содержание

Задание на курсовую работу………………………………….…………..……..2

Введение………………………………………………………………….………4

1. Описание конструкции спроектированного ковшового элеватора.…….…5

Выбор и расчет основных параметров ковшового элеватора……….……..…6

2.1 Исходные данные для проектирования………………………...….……….6

2..2 Расчет основных параметров ковшового элеватора……………...……….6

3. Определение линейных нагрузок………………………………….…..……..9

4. Тяговый расчет ковшового элеватора…………………………….…………10

5. Определение мощности и выбор электродвигателя…………….…….……13

6. Кинематический расчет привода……………………………….……………14

7. Выбор и расчет натяжного устройства……………………….……..………15

8. Расчет вала приводного барабана…………………………….……...………17

9. Подбор подшипников………………………………………….………..……20

10. Подбор муфты……………………………………………….………………21

11. Предохранительные устройства………………………….……….………..23

12. Проектирование металлоконструкции ковшового элеватора……………24

Список используемой литературы……………………………………………..25

 

 

Введение.

В развитии сельского хозяйства, его индустриальных технологий, важная роль принадлежит комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и транспортных работ.

Это дает возможность исключить тяжелые ручные операции, снизить затраты трудовых и материальных ресурсов на производство сельскохозяйственной продукции. По некоторым видам сельскохозяйственной продукции затраты на перевозку и разгрузочно-погрузочные работы достигает 70% от всех затрат. В связи с этим возникает необходимость обеспечить сельское хозяйство в достаточном количестве погрузочно-разгрузочными и транспортирующими средствами, что позволяет повысить уровень механизации различных отраслей и процессов сельскохозяйственного производства и снизить себестоимость продукции. Значительная часть грузов в сельском хозяйстве перегружается машинами непрерывного транспорта. К ним относятся ленточные, скребковые, ковшовые, винтовые, пневматические транспортеры, обладающими высокой производительностью и широкими технологическими возможностями.

Рациональный выбор и проектирование ПТМ базируется на изучении конструкций и параметров существующих машин, на знание основ теории и методики расчета.

При выполнении курсовой работы по ПТМ с использованием учебной и справочной литературы спроектирован уникальный ковшовый элеватор для транспортирования зерна кукурузы с производительностью 13 т/ч.

 

 

Описание конструкции спроектированного

Ковшового элеватора.

Спроектированный нами ковшовый элеватор предназначен для транспортирования зерна кукурузы в кормоцехе животноводческой фермы. Зерно поступает в загрузочную часть – башмак элеватора. В нем ковш наполняется зачерпыванием и вместе с тяговым органом поднимается вверх со скоростью 2,5 м/с. В верхней части элеватора ковш разгружается за счет действия на материал центробежной силы и силы тяжести. Материал поднимается на высоту 27 м.

Приводной барабан получает вращение от привода, состоящего из электродвигателя, редуктора и 2 муфт: соединительной и предохранительной.

Преимущества ковшового элеватора: могут перемещать различные насыпные грузы по крутонаклонным трассам (до 75°) на большую высоту. Область применения таких элеваторов большая: химическая, металлургическая, машиностроительная и других промышленностях.

 

Выбор и расчет основных параметров

Ковшового элеватора.

Спроектированный ковшовый элеватор предназначен для транспортирования зерна кукурузы в кормоцехах животноводческих ферм.

1. Исходные данные:

- транспортируемый материал – зерно кукурузы;

- насыпная плотность материала – ρ=0,75т/м³;

- заданная массовая производительность – a=13 т/ч;

- высота подъема груза – 27м;

- расчетная производительность , где коэффициент неравномерности загрузки ковшей.

2. Расчет основных параметров ковшового элеватора.

В соответствии с рекомендациями таблиц 11.2 и 11.3 (1) для транспортирования зерна кукурузы принимаем быстроходный ковшовый элеватор с расставленными глубокими ковшами типа Г и центробежной разгрузкой.

При этом средний коэффициент заполнения ковшей . Скорость ленты от 2 м/с до 3,2 м/с. Принимаем .

Ориентируясь на конструкцию и параметры существующих ковшей элеватора, предназначенных для транспортирования зерна кукурузы, в качестве тягового органа принимаем резиновую ленту из ткани БКНЛ-100 с числом прокладок 4 ГОСТ 20-85.

Эта лента имеет рабочую обкладку толщиной , нерабочую обкладку толщиной , толщину одной тканевой прокладки .

Прочность прокладки на разрыв

Вычисляем диаметр приводного барабана:

где k_a – коэффициент зависящий от типа прокладок, м/шт;

k_a =141…160 м/шт;

k_б – коэффициент зависящий от назначения барабана, для двухбарабанного

k_б =1,1;

I –число прокладок;

Принимаем диаметр барабана из стандартного ряда D_б = 0,63м.

Частоту вращения барабана определяем по формуле:

Для определения способа разгрузки определяем полюсное расстояние, которое позже сравниваем с радиусом приводного барабана.

Т.к. , следовательно, обеспечивается центробежная разгрузка ковшей. Исходя из расчетной производительности применяемого коэффициента заполнения ковшей:

где i₀ – геометрически полезный объем ковша;

t_k – шаг ковша;

По таблице 11,2 (1) выбираем глубокий ковш

ГОСТ 2036-77шириной В_к=200мм емкость i₀=1,3л. Ширина ленты В_л=250мм и шаг ковшей t_k =400мм.

Эскиз ковша представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Эскиз ковша типа Г.

При принятых параметрах ковшей и скорости движения ленты

заданная производительность будет обеспечивается при коэффициенте заполнения ковшей равным

(5,3%)

 

Тяговый расчет.

В соответствии с рабочей схемой (рис. 3) наименьшее значение напряжения ленты будет в точке S₁. Расчет ведем в общем виде, поскольку неизвестно натяжение S₄ сбегающей ветви с приводного барабана, необходимое для обеспечения потребного тягового усилия.

Рисунок 3. Схема для тягового расчета.

1. Натяжение в ветви S₁ должно быть минимальным:

S₁= S₀=1000…2000Н.

2. Натяжение во второй точке:

где - коэффициент сопротивления при огибании лентой барабана, =1,05…1,08, принимаем =1,07;

- сопротивление зачерпыванию груза;

где - коэффициент сопротивления зачерпыванию, =1,25…2,5, принимаем =2;

;

3. Натяжение в третьей точке:

;

4. Натяжение в четвертой точке:

Из теории фрикционного привода имеем

;

Для стального барабана (элеватор установлен на открытой площадке) коэффициент трения ; - угол обхвата лентой барабана

138,56

Т.к. , то принимаем

Следовательно

Строим диаграмму натяжения ленты:

Рисунок 4. Диаграмма натяжения ленты.

По величине максимального напряжения ленты определяем число прокладок в ленте:

где k – коэффициент запаса прочности ленты, k =8,5

k_p – предел прочности тяговой прокладки ленты, k_p = 100 Н/мм

, следовательно оставляем ранее принятую ленту с числом прокладок 4.

Окружное усилие на приводном барабане с учетом потерь на нем определяем по формуле:

 

Кинематический расчет.

Частота вращения приводного барабана:

;

Общее передаточное число:

;

Исходя из общего передаточного числа привода, принимаем цилиндрический двухступенчатый редуктор типа Ц2У-100, у которого передаточное число , а вращающий момент на тихоходном валу Т=250 Н∙м.

Исходя из условия компоновки редуктора, составляем кинематическую схему (рис. 5), которая включает двухступенчатый цилиндрический редуктор и двигатель серии 4А.

Рисунок 5. Кинематическая схема привода.

1 – электродвигатель

2 – муфта соединительная

3 – редуктор цилиндрический

4 – муфта предохранительная

5 – приводной барабан

 

 

Расчет подшипников.

Подшипники для валов подбираем исходя из динамической грузоподъемности, которая определяется по формуле:

где L – долговечность;

Р – эквивалентная динамическая нагрузка;

Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 0,56;

V – коэффициент вращения подшипников, V = 1;

F_r – радиальная нагрузка (реакция опор) F_r =2374,3Н;

k_б – коэффициент безотказности, учитывающий характер нагрузки, k_б =1,2;

k_Т – температурный коэффициент, k_Т =1;

Выбираем подшипник средней серии 303, С = 13,5кН, d = 17 мм.

Рисунок 9. Эскиз подшипника № 303 по ГОСТ 7242-81

Подбор муфты.

Рисунок 10. Схема привода конвейера.

1 – соединительная муфта

2 – предохранительная муфта

3 – электродвигатель

4 – редуктор

5 – приводной вал

 

Соединительную муфту подбираем по расчетному вращающему моменту и диаметру вала.

Соединение электродвигателя с редуктором производится при помощи упругой втулочно-пальцевой муфты ГОСТ 21424-75.

где к – расчетный коэффициент, к = 1,7…2, принимаем к = 1,85;

d_дв = 28мм,

Принимаем МУВП с и d = 28мм.

 

Рисунок 11. Муфта упругая втулочно-пальцевая.

 

Для соединения выходного вала редуктора с валом барабана принимаем предохранительную муфту фрикционного типа.

Диаметр выходного конца вала редуктора d_ред = 36мм.

Принимаем фрикционную муфту , d = 36мм.

Рисунок 12. Муфта фрикционная.

Ковшового элеватора.

Все элементы ленточного конвейера смонтированы на металлоконструкции, установленной на фундаменте. Заготовками для металлоконструкции служит сортовой прокат (уголки и швеллеры), из которых посредством сварки изготавливают жесткую раму и ее вертикальные стойки.

В привод редуктора включают двухступенчатый цилиндрический редуктор, расположенный на стальной раме, горизонтально балки и стойки, ее изготовляют из швеллеров №10, нижний пояс из уголков №6.

Приводной барабан устанавливается на раме, имеющей четыре опоры. Стойки рамы и основные балки горизонтального пояса выполнены из швеллера№10, а поперечные дополнительные связи из уголков №3 и №6. Высота расположения оси приводного барабана (в задании не указаны) принята такой, чтобы верхняя ветвь ленты была в пределах, удобной для работы, т.е. 700…1000мм.

Промежуточные секции рамы конвейера, на которых монтируются поддерживающие рамки (швеллеры №8), продольной балки секции связаны между собой поперечными ступенями (заготовки уголок №6).

При монтаже рамы приводного барабана, середины пролетов опираются на сварные стойки (вертикальные уголки № 3 и №6 и горизонтальные уголки №8).

Отклоняющий барабан монтируется на сварном кронштейне, укрепленном на стойках рамы приводного барабана. Кронштейны выполнены из уголка №6 и №3 и листовой стали.

 

Список литературы.

1. Спиваковский А. О., Дьячков В. К. «Транспортирующие машины», М: Машиностроение, 1983.

2. Красников В. В., Якимов В. Ф. и др. Справочник Л: Машиностроение, 1973.

3. Волков А. Н., Дьячков В. К. и др. Справочник, Л: Машиностроение, 1984

4. Красников В. В., Дубинин В. Ф. и др. «Подъемно-транспортирующие машины, М: Агропромиздат, 1987.

5. Зенко Р. Л., Иванков И. И., Колобков Л. Н. «Машины непрерывного транспорта», М: Машиностроение, 1987.

6. Дунаев П. Ф., Ленников О. Г. «Конструирование узлов и деталей машин», М: Высшая школа, 1985.

 

Задание на курсовую работу.

Техническое задание: спроектировать ковшовый вертикальный элеватор для транспортирования сыпучих кормов в кормоцехе по следующим данным:

- массовая производительность, т/ч – 13

- транспортируемый материал – зерно кукурузы

- высота элеватора, м – 27

 

Рисунок 1. Схема вертикального ковшового элеватора

 

Содержание

Задание на курсовую работу………………………………….…………..……..2

Введение………………………………………………………………….………4

1. Описание конструкции спроектированного ковшового элеватора.…….…5

Выбор и расчет основных параметров ковшового элеватора……….……..…6

2.1 Исходные данные для проектирования………………………...….……….6

2..2 Расчет основных параметров ковшового элеватора……………...……….6

3. Определение линейных нагрузок………………………………….…..……..9

4. Тяговый расчет ковшового элеватора…………………………….…………10

5. Определение мощности и выбор электродвигателя…………….…….……13

6. Кинематический расчет привода……………………………….……………14

7. Выбор и расчет натяжного устройства……………………….……..………15

8. Расчет вала приводного барабана…………………………….……...………17

9. Подбор подшипников………………………………………….………..……20

10. Подбор муфты……………………………………………….………………21

11. Предохранительные устройства………………………….……….………..23

12. Проектирование металлоконструкции ковшового элеватора……………24

Список используемой литературы……………………………………………..25

 

 

Введение.

В развитии сельского хозяйства, его индустриальных технологий, важная роль принадлежит комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и транспортных работ.

Это дает возможность исключить тяжелые ручные операции, снизить затраты трудовых и материальных ресурсов на производство сельскохозяйственной продукции. По некоторым видам сельскохозяйственной продукции затраты на перевозку и разгрузочно-погрузочные работы достигает 70% от всех затрат. В связи с этим возникает необходимость обеспечить сельское хозяйство в достаточном количестве погрузочно-разгрузочными и транспортирующими средствами, что позволяет повысить уровень механизации различных отраслей и процессов сельскохозяйственного производства и снизить себестоимость продукции. Значительная часть грузов в сельском хозяйстве перегружается машинами непрерывного транспорта. К ним относятся ленточные, скребковые, ковшовые, винтовые, пневматические транспортеры, обладающими высокой производительностью и широкими технологическими возможностями.

Рациональный выбор и проектирование ПТМ базируется на изучении конструкций и параметров существующих машин, на знание основ теории и методики расчета.

При выполнении курсовой работы по ПТМ с использованием учебной и справочной литературы спроектирован уникальный ковшовый элеватор для транспортирования зерна кукурузы с производительностью 13 т/ч.

 

 

Описание конструкции спроектированного

Ковшового элеватора.

Спроектированный нами ковшовый элеватор предназначен для транспортирования зерна кукурузы в кормоцехе животноводческой фермы. Зерно поступает в загрузочную часть – башмак элеватора. В нем ковш наполняется зачерпыванием и вместе с тяговым органом поднимается вверх со скоростью 2,5 м/с. В верхней части элеватора ковш разгружается за счет действия на материал центробежной силы и силы тяжести. Материал поднимается на высоту 27 м.

Приводной барабан получает вращение от привода, состоящего из электродвигателя, редуктора и 2 муфт: соединительной и предохранительной.

Преимущества ковшового элеватора: могут перемещать различные насыпные грузы по крутонаклонным трассам (до 75°) на большую высоту. Область применения таких элеваторов большая: химическая, металлургическая, машиностроительная и других промышленностях.