 |
2 проектный Расчёт винтового конвейера
|
|
|
|
2 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА
В задачу проектного расчёта винтового конвейера входит:
- выбор схемы конвейера в зависимости от требований и условий технологического процесса;
- определение основных размеров конвейера;
- определение мощности электродвигателя привода;
- выбор элементов приводного устройства;
- выбор типа электродвигателя;
- расчёт вала шнека на прочность.
2. 1 Определение основных размеров конвейера
Определение шага шнека.
Принимаем диаметр шнека из ряда по ГОСТ 2037-75. D = 0, 32 м.
Тогда
, м,
где D – диаметр шнека, м;
- коэффициент, учитывающий характер груза:
= 0, 75…1, 0 – для легкосыпучих грузов;
= 0, 5…0, 6 – для кусковых и абразивных грузов;
Кукуруза – груз легкосыпучий, следовательно, = 0, 76.
Значит,
м.
Примем S = 250 мм.
Определение частоты вращения шнека.
, об/мин.
где 
- производительность конвейера, т/ч.
;
т/ч.
- сменная производительность, 
т/см;
- продолжительность смены, =8 ч;
- коэффициент неравномерности подачи груза, =1, 18;
- насыпная масса груза, =650 
;
- коэффициент заполнения конвейера, =0, 4;
- коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера, =1;
- коэффициент использования конвейера во времени, =0, 79.
, об/мин.
Полученное значение n сравниваем с найденным по формуле
, об/мин,
где А – коэффициент, учитывающий вид груза.
Для лёгких и неабразивных грузов (кукуруза – неабразивный груз) А=65.
, значит, необходимо принять другой диаметр шнека.
Принимаем диаметр шнека из ряда по ГОСТ 2037-75. D = 0, 63 м.
м.
Примем S = 500 мм.
, об/мин.
, об/мин.
2. 2 Определение мощности на валу двигателя
|
|
|
, кВт,
где 
- высота подъёма груза, м;
м;
- длина перемещения груза, =40 м;
- угол наклона конвейера, 
;
- общий коэффициент сопротивления движению, = 1, 2.
кВт.
По расчётной мощности выбираем электродвигатель 4A132М2У3 с синхронной частотой вращения 3000 об/мин.
об/мин – частота вращения выходного вала электродвигателя;
=88 % - КПД электродвигателя;
N = 11 кВт – мощность электродвигателя.
2. 3 Выбор передаточного устройства
По мощности электродвигателя и частоте вращения выходного вала выбираем редуктор МЦ2С-100 [8, с. 134]:
двигатель: 4A100М2У3, частота вращения: n = 2900 
, мощность: N = 11 кВт;
редуктор РЦД-260:
передаточное отношение: 
КПД 
=0, 92.
ременная передача: 
1. 4 Расчёт вала шнека
1. 4. 1 Крутящий момент на валу шнека
, 
,
.
2. 4 Наибольшая продольная сила
, Н,
где 
– радиус шнека (приведённый), 
, м,
м;
- угол подъёма линии шнека, 
,
;
= 14 град.
- угол трения груза о поверхности конвейера, 
, град,
град.
Н.
Диаметр вала принимают, используя эмпирическую зависимость, мм
,
по таблице 4 [7, с. 9] примем полый усиленный вал диаметром d = 114 мм с толщиной стенки 
= 5 мм и массой одного погонного метра q = 13, 44 кг.
2. 5 Расчёт вала шнека на прочность
Определение радиального усилия на опорные узлы вала с винтом
Расстояние между опорами принимается от 2 до 4 м. Т. к. длина перемещения груза 40 м, примем L = 4 м.
Интенсивность нагрузки q, Н/м
,
Рисунок 2. 1 - Эпюры нагрузок и моментов на валу шнека
где 
- вес вала, Н
,
- плотность стали ( 
);
- наружный диаметр ( = 0, 75 м)
- внутренний диаметр ( = - 2 = 
м).
Н.
- вес винта, Н
,
- толщина лопасти ( = 0, 005 м)
n – кличество витков винта на длине L ( 
).
Н.
Н/м.
Радиальная нагрузка на опоры A и B, Н
|
|
|
Максимальный изгибающий момент,
Поверка прочности вала винта
Проверку прочности вала винта осуществляют по эквивалентным напряжениям 
, МПа
,
где 
- напряжение изгиба, МПа
,
- изгибающий момент, 
;
- осевой момент сопротивления сечения. Для полого вала , 
,
.
МПа.
- напряжение сжатия, МПа
,
- напряжение кручения, МПа
,
- крутящий момент, ;
- полярный момент сопротивления сечения. Для полого вала ,
,
,
МПа.
- допускаемые напряжения, МПа
- предел текучести материала, = 450 МПа.
МПа.
МПа.
Т. к. 
< , условие прочности выполняется.
|
|
|
