Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 52
1. Исходные данные для расчетов
1) номинальная мощность привода винтового конвейера P
nom
= 2,9 кВт; 2) частота вращения ведущего шкива (вала двигателя) n
1
= 950 мин – 1
; 3) передаточное число i
= 1,6; 4) ограничения: а) по условиям компоновки: номинальное межцентровое расстояние а
nom
=
500 ± 60 мм; угол наклона передачи ψ = 250
; высота редуктора H
= 450 мм; б) по режиму работы: значительные колебания нагрузки, кратковременная пусковая перегрузка до 200 % от номинальной; работа двухсменная. Общие параметры при расчетах 1) Общая расчетная схема для всех типов передач приведена на рис. 1.1. 2) Согласно P
¢
дв
= P
nom
,
где P
¢
дв
– потребная мощность двигателя – и n
1
= 950 мин– 1
принят электродвигатель АИР 112МА6У3 (P
дв
= 3 кВт), у которого габарит d
30
= 246 мм (рис. 1.1). Диаметры шкивов по условиям компоновки должны быть: d
1
≤ d
30
, d
2
≤ H
(1.1) 3) По табл. П8 режим работы – тяжелый, коэффициент динамичности нагрузки и режима работы C
p
= 1,3. 4) Номинальный вращающий момент T
1
nom
= 9550·2,9 / 950 = 29,2 H·м. Расчетная передаваемая мощность P
= P
nom
С
p
= 2,9·1,3 = 3,77 кВт. (1.2) Расчетный передаваемый момент T
1
= 9550·3,77 / 950 = 37,9 H·м. (1.3) 2. Расчет плоскоременной передачи
Последовательность и результаты расчета
передач с синте-ическим и прорезиненным кордшнуровым ремнями оформлены в виде табл. 2.1. 2) При использовании синтетического ремня толщиной 1,0 мм вариант с d
1
= 100 мм неудовлетворителен, так как расчетная ширина b
¢
= 90,1 мм должна быть округлена до ближайшей большей b
= 100 мм (табл. П1), но тогда длина L
p
= 1400 мм не удовлетворяет L
p
min
= 1500 мм при b
= 100 мм. 3) Сравнивая результаты при b
= 60 мм (для вариантов d
1
= 160 и 224 мм), видим, что в передаче с прорезиненным ремнем габариты по диаметрам и частота пробега ремня увеличились в 1,4 раза Таблица 2.1 – Формуляр расчета плоскоременных передач Параметры Результаты расчета для ремней Примечание Наименование источник синтетического прорезиненного 1. Толщина ремня δ, мм табл. П1, П2 1,0 2,8 2. Диаметр шкива d
¢
1
, мм формула (2)*
174…206 3. Отношение d
¢
1
/ δ стр. 8 (ч.I) ** 174…206 > 100 62…74 > 50 4. Диаметр d
1,
мм ГОСТ 17383 – 73 100 160 180 140 180 200 Принято d
1
< d
30
5. Диаметр d
¢
2
, мм (3) 158 253 285 222 285 316 ξ = 0,01 d
2
, мм ГОСТ 17383 – 73 160 250 280 224 280 315 d
2
< H
6. Фактическое i
(4) 1,62 1,58 1,57 1,62 1,57 1,59 7. Скорость ремня v
, м / c πd
1
n
1
/ 60000 4,97 7,96 8,95 6,96 8,95 9,95 < [35] 8. Угол обхвата a, град (7) 173,16 169,74 168,6 170,42 168,6 166,9 > [1500
] 9. Расчетная длина ремня L
¢
p
, мм (10) 1410 1648 1728 1575 1728 1816 а
¢ =
500 L
p,
мм стандарт 1400 1600 1800 1600 1800 1800 R
20 10. Частота пробегов μ, с – 1
(49) 3,6 5 5 4,4 5 5,5 < [15] 11. Межцентровое расстояние а
nom
,
мм (14) 495 476 536 512 536 492 [440 ÷
560] 12. Передаваемая окружная сила Ft
, H (17) 759 474 421 542 421 379 13. Предварительное напряжение σ0
, МПа табл. 2 (ч.I) 7,5 7,5 7,5 2 2 2 14. Допускаемая удельная окружная сила [p
0
],
Н / мм табл. 2 (ч.I) 8,5 8,5 8,5 3,5 4,5 5,5 15. Коэффициенты: C
0
стр. 11 (ч.I) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 y = 250
C
α
(19) 0,98 0,97 0,97 0,97 0,97 0,96 Cv
(20) 1,01 1,0 1,0 1,02 1,01 1,0 16. Допускаемая сила [p
] в условиях эксплуатации, Н / мм (18) 8,42 8,25 8,25 3,47 4,41 5,28 17. Расчетная ширина ремня b
'
, мм (21) 90,1 57,5 51 156 95,5 71,8 округление b
,
мм Табл.П1, П2 - 60 60 - - - 18. Пересчет передачи с прорезиненным ремнем d
1,
мм 224 250 на d
1
= 224 и 250 мм d
2,
мм 355 400 < H
= 450 i
1,6 1,62 v
, м / с 11,14 12,44 < [25 м / с] a, град 165,07 162,9 > [1500
] L
¢
p
, мм 1918 2032 а
'
=
500 L
p,
мм 2000 2000 m, с –
1
5,57 6,2 < [15 с –
1
] а
nom
,
мм 541 484 [440 ÷
560] Ft
, H 338 303 C
α
0,96 0,95 Cv
0,99 0,98 [p
], Н / мм 6,18 6,05 b'
, мм 54,7 50,08 b
, мм 60 50 4) Если в техническом задании на проект вид ремня задан
, то следует, исходя из результатов расчета, отдать предпочтение вариантам: а) синтетический ремень; d
1
= 160 мм; d
2
= 250 мм; μ = 5 с – 1
; b
= 60 мм; L
p
= 1600 мм; б) прорезиненный кордшнуровой ремень d
1
= 224 мм; d
2
= 355 мм; μ = 5,57с – 1
; b
= 60 мм; L
p
= 2000 мм. 5) Если вид плоского ремня не задан
, то преимущество имеет синтетический ремень по п. 4а. 3. Расчет клиноременных передач
Для клинового ремня нормального сечения
по величинам P
= 3,77 кВт, T
1
= 37,9 H·м, n
1
= 950 мин –1
, пользуясь рис. П1 и табл. П4, выбираем сечения А и В(Б). Назначаем класс ремня II. Для узкого ремня
(табл. П4) – сечение SPZ (УО), для поликлинового ремня
(табл. П6) – сечение Л. Размеры сечений кордшнуровых ремней даны в табл. 3.1. Таблица 3.1 – Размеры выбранных сечений ремней и параметры передач (см. рис. 1, ч.I) В(Б) 1. W
P
, мм 11 14 8,5 P
= 4,8 мм 2. W
, мм 13 17 10 H
= 9,5 мм 3. T
, мм 8 11 8 H
= 4,68 мм 4. y
0
, мм 2,8 4,0 2 5. А
, мм2
81 138 56 6. m
п
, кг/м 0,1 0,18 0,084 0,045 *
7. d
1 min
, мм 90 125 63 80 Формула (6) может быть представлена как 0,7d
1
(1 + i
) < а
< 2d
1
(1 + i
). Отсюда при i
= 1,6 и а
= 500 мм рекомендуемый d
'
1
находится в пределах 135 < d
1
< 385 мм. Заданное ограничение (d
1
≤ d
30
= 246 мм) уменьшает интервал до 135 < d
1
< 246 мм. Округляя d
¢1
по ГОСТ Р 50641 – 94, получим 140 £ d
1
£ 224 мм. Тогда d
2
= id
1
дает 224 £ d
2
£ 355 мм, что находится в пределах ограничения H
= 450 мм. Для сравнительного расчета выбираем шкивы с диаметрами: d
1
, мм ……. 140 160 200 224 d
2
, мм ……. 224 250 315 355. Для тяжелого режима работы долговечность ремней в эксплуатации (табл. П3) T
P
= T
P(ср)
К
1
К
2,
где К
1
= 0,5 – коэффициент режима работы; К
2
= 1 – коэффициент климатических условий; T
P(ср)
= 2500 ч (II класс) – ресурс ремней при среднем режиме и T
P
= 2500·0,5·1 = 1250 часов. Гарантированный ресурс изготовителя при этом – 300 ч. При расчете на долговечность было принято: E
= 100 МПа, m
= 8, σу
= 9 МПа; N
оц
= 2·10 6
– наработка клиновых ремней II класса с передачей мощности (табл. П3). Общие расчетные параметры, независящие от вида ремня, представлены в табл. 3.2. Продолжение расчета, специфического для ремней нормального сечения, – в табл. 3.3. Анализ результатов расчета
по табл. 3.3. 1) Для ремней класса II сечения А, начиная с d
1
= 180 мм и выше (рис. П3) Р
0
не зависит от диаметра шкива и не влияет на количество ремней. То же для сечения В(Б), начиная с d
1
= 280 мм и выше. 2) Отношение Lh
/ T
P
≥ 1 показывает, что данные варианты параметров обеспечивают требуемую эксплутационную долговечность T
P
= 1250 часов. Ремни сечения А удовлетворяют этому условию для всех выбранных d
1
, сечения В(Б) – только для d
1
= 224 мм. По условию долговечности для дальнейшего анализа оставляем ремни сечения А. 3) При d
1
= 140 и 160 мм количество ремней сечения А одинаково (К
= 3), но долговечность при d
1
= 160 мм (Lh
= 5110 ч) в 2,38 раза выше, чем при d
1
= 140 мм (при разности диаметров всего 20 мм). Во столько же раз уменьшается вероятность замены комплекта ремней в работе при d
1
= 160 мм. При d
1
= 200 мм (Lh
= 5360 ч), долговечность увеличивается несущественно, но растут габариты передачи. 4) Исходя из анализа результатов расчета при соблюдении всех наложенных ограничений, окончательно выбираем передачу с параметрами: РЕМЕНЬ А – 1600 II ГОСТ 1284.1 – 89;
d
1
= 160 мм, d
2
= 250 мм, i
= 1,58, v
= 8 м/с, α = 169,7 0
, μ = 5 с –1
, а
nom
=
476 мм, ∆ = 80 мм, К
= 3, F
0
= 119 H, F
в
x
= 644 H, F
в
y
= 300 H, Lh
= 5110 ч, Lh
/ T
P
= 4,09. Общие расчетные параметры передач с узкими и поликлино-выми ремнями
приведены в табл. 3.1 и 3.2. Продолжение специфики расчета этих передач оформлено в табл. 3.4. Анализ результатов расчета
по табл. 3.4. Таблица 3.2 – Формуляр расчета общих параметров клиноременных передач Параметры Результаты расчета при d
1,
мм наименование источник 140 160 200 224 1. Фактическое i
(4)*
1,62 1,58 1,59 1,6 ξ = 0,01 2. Скорость ремня v
, м / с (5) 6,96 7,96 9,95 11,14 3. Угол обхвата α, град (7) 170,4 169,7 166,9 165,1 4. Расчетная длина ремня: L
¢
p
, мм (10) 1575 1648 1816 1918 L
p,
мм стандарт 1600 1600 1800 2000 5. Частота пробегов μ, с –
1
(49) 4,4 5 5,5 5,6 < [20] 6. Межцентровое расстояние а
nom
,
мм (14) 512 476 492 541 [440…560] 7. Регулирование а,
мм: Δ1
: нормальный ремень, Δ1
= 0,025 L
p
40 40 45 50 S
1
= 0,025 узкий ремень, Δ1
= 0,04 L
p
64 64 72 80 поликлиновой ремень; Δ1
= 0,03 L
p
48 48 54 60 Δ2
: нормальный (по сечению В(Б)) ремень, (16) 40 40 42 40 S
2
= 0,009 узкий ремень, Δ2
= 0,02 L
p
32 32 36 40 поликлиновой ремень Δ2
= 0,013 L
p
21 21 23 26 8. Ход регулирования Δ,
мм: Δ1
+ Δ2
нормальный ремень, 80 80 87 94 узкий ремень, 96 96 108 120 поликлиновой ремень 69 69 77 86 проекция Δx
, мм: Δcosψ нормальный ремень 73 73 79 85 узкий ремень 87 87 98 109 поликлиновой ремень 63 83 70 78 Таблица 3.3 – Продолжение расчета (табл. 3.2) передачи с клиновыми ремнями нормального сечения А и В(Б) Параметры Результаты расчета при d
1,
мм, и сечениях ремней Примечание наименование источник 140 160 200 224 В(Б) А В(Б) А В(Б) А В(Б) 1. Номинальная мощность Р
0
, кВт 2,22 2,1 2,83 2,42 4,05 2,42 4,75 Класс II 2. Коэффициенты С
α
0,98 0,98 0,98 0,97 0,97 0,965 0,965 С
L
(23) 0,93 0,98 0,93 1,01 0,95 1,04 0,98 3. Ориентировочное число ремней К
'
0
(22) 1,86 1,87 1,46 1,59 1 1,55 0,84 при Ск
= 1 4. Коэффициент Ск
стр. 12 (ч.I) 0,82 0.82 0,83 0,82 1 0.82 1 5. Расчетное число ремней К
0
'
/ Ск
К
¢
2,27 2,28 1,76 1,94 1 1.89 0,84 принято К
3 3 2 2 1 2 1 6. Предварительное натяже-ние ветви одного ремня F0,
Н (31) 138 119 181 146 294 137 271 С
p
=
1,2 *
7. Окружное усилие одного ремня Ft
,
Н 103
P
/ (v
К
) 181 158 237 189 379 169 338 8. Сила на валах F
в
, Н (38) 825 711 721 580 584 543 537 9. Составляющие F
в
по осям: F
вх
(41) 748 644 653 526 529 492 487 F
в
y
349 300 305 245 247 229 227 10. Напряжения в ремне σ0
, МПа F
0
/ A
1,0 1,47 1,31 1,8 2,13 1,69 1,96 σt
/ 2 Ft
/ (2A
) 0,66 0,98 0,86 1,17 1,37 1,04 1,22 σц
10 – 6
ρv
2
0,06 0,08 0,08 0,13 0,13 0,16 0,16 ρ = 1300 кг/м3
σр
σ0
+σt
/ 2+σц
1,72 2,53 2,25 3,1 3,63 2,84 3,34 σи
1
2Ey
0
/ d
1
5,75 3,5 5,0 2,8 4,0 2,5 3,58 E
= 100 МПа σр
/ σи
1
0,3 0,72 0,45 1,1 0,9 1,14 |