Расчет вала приводного барабана.

Для расчета вала выбираем параметры и размеры ведущего вала (рис.8) в соответствии с таблицей 4.18 (3).

Рисунок 8. Эскиз приводного барабана.

Вычислим размеры ведущего барабана.

Где L_б – ширина барабана.

L_б =(100…120)+В_л

где В_л – ширина ленты;

L_б =110+250=360 мм;

мм;

Для нашего случая принимаем стальные барабаны, изготовленные из стального листа, толщиной 5 мм, тогда вес барабана вычислим по формуле:

, Н

где - плотность стали, = 7800 кг/м³

g = 9,81 м/с²

V – объем стального листа для барабана;

где r – радиус барабана, r = 0,315м

b – толщина листа, b = 0,005м

Нагрузка на вал от натяжения ленты:

По полученным значениям строим эпюру крутящих и изгибающих моментов.

Эпюра крутящих моментов

Определим опорные реакции:

R_А + R_В – Р_Н1 = 0

Определим изгибающий момент:

Определяем крутящий момент на выходном валу редуктора, соединенного с валом барабана, посредством муфты:

Определим крутящий момент на входном валу редуктора:

где η – механический КПД редуктора, η ≥ 0,97

Т₁ – крутящий момент электродвигателя,

где Р – номинальная мощность, n – номинальная частота вращения;

Выбранный редуктор обеспечивает крутящий момент при выполнении условия:

Для вала барабана выбираем материал Сталь 45 по ГОСТ 4543-72. Диаметр вала определяем по формуле:

Из стандартного ряда выбираем диаметр вала d = 20мм.

 

 

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.