 |
Расчёт высоты бункера и нории
|
|
|
|
Исходя из высоты автокормовоза АСП-25, на базе седельного тягача КамАЗ-5410, рассчитываем необходимую высоту бункера с запасом по высоте стоек на 0,5 метра.
(4.1)
где 
- высота кормовоза АСП-25,
=3,6 м;
- высота бункера без стоек, м.
(4.2)
где 
- вместимость бункера, м³;
- длина бункера, м;
- ширина бункера, м.
м
м
Исходя из высоты бункера, рассчитаем необходимую высоту нории
(4.3)
где α – угол между горизонталью и зернопроводом от нории к бункеру, α=60˚;
- расстояние между норией и бункером, =2 м (Рисунок 2).
м
Рисунок 2 – Схема расположения нории и бункера.
Выбор привода нории
По производительности нории рассчитаем объём гранул, который эта нория должна поднять за час
(4.4)
где 
- производительность АВМ-1,5А, кг/ч;
ρ – плотность гранул, ρ=600…1300 кг/м³.
м³/ч
Вычисляем число захватов одним ковшом всего объёма V за 1 час
(4.5)
где 
- объём одного ковша, м³.
, (4.6)
где 
- площадь боковой стенки ковша, =0,0019 м²;
c – ширина ковша, м.
м³
Определяем длину ленты нории
(4.7)
где 
- длина участка ленты от оси нижнего барабана до оси верхнего барабана, м;
- длина окружности верхнего (нижнего) барабана, м.
(4.8)
где r – радиус барабана, м.
м 
м
Определяем число ковшей, которые необходимы для подъёма гранул на длине ленты нории
|
|
|
(4.9)
где 
- расстояние между ковшами нории, м.
Определяем число оборотов ленты в час
(4.10)
об/час
Число оборотов ленты в минуту
(4.11)
об/мин
Определим отношение длины ленты к длине барабана нории
(4.12)
Определим число оборотов барабана в минуту
(4.13)
об/мин
По полученным данным выбираем мотор-редуктор, подходит МЦ2С-63. [9]
Номинальная частота вращения выходного вала, об/мин 56
Допускаемый крутящий момент на выходном валу, Н·м 118,7
Допускаемая радиальная нагрузка на выходном валу, Н 2747
Масса мотор-редуктора, кг 37
Электродвигатель:
Тип 4А80A6P3
Мощность, кВт 0,75
Частота вращения, об/мин 920
Расчёт цепной передачи
Зная частоту вращения выходного вала мотора-редуктора (
) и частоту вращения барабана нории (
) определяем передаточное отношение цепной передачи
, (4.14)
Зная передаточное отношение по справочнику определяем число зубьев меньшей звёздочки и принимаем 
[10]
Определяем число зубьев большей звёздочки
(4.15)
Выбираем приводную роликовую нормальной серии цепь ПР-25,4-5670 с шагом цепи 25,4 мм. [9]
Определим длину цепи зная следующие данные:
Шаг цепи t=25,4 мм;
Число зубьев меньшей звёздочки ;
Число зубьев большей звёздочки 
.
Рассчитаем предварительное межосевое расстояние
|
|
|
(4.16)
мм
Определим число звеньев (округлив его до целого чётного числа)
(4.17)
Уточним межосевое расстояние
(4.18)
мм
Определяем длину цепи
(4.19)
мм
Рассчитаем цепь на номинальную допустимую мощность
, (4.20)
где P – допустимое окружное усилие, кгс;
v – скорость цепи, м/с;
- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации передачи, =1
, (4.21)
где p – допустимое удельное давление, кгс/мм², p=3,5 кгс/мм²,
F – проекция площади опорной поверхности шарнира, мм²
, (4.22)
где d – диаметр валика цепи, мм, d=7,95 мм,
B – ширина внутреннего звена цепи, мм
, (4.23)
где 
- длина втулки, мм, =15,88 мм
мм
мм²
кгс
(4.24)
м/с 
кВт
Расчёт шпоночного соединения
Подберём шпонку для соединения вала мотора-редуктора и ведущей звёздочки
d – диаметр вала, мм, d=28 мм;
Т – крутящий момент, Н·м, Т=118,7 Н·м.
Выбираем материал для шпонки.
Подходит Сталь 45, 
=350 МПа. [10]
Рисунок 3 – Шпонка призматическая (по ГОСТ 23360-78)
По диаметру вала d=28 мм подбираем шпонку (Рисунок 3)
Сечение шпонки b×h, 8×7 (мм);
Глубина паза вала 
, 4 мм;
Глубина паза втулки 
, 3,3 мм
Определяем допускаемые напряжения смятия
, (4.25)
где [S] – коэффициент запаса прочности, [S]=2…3
МПа
Рассчитаем длину шпонки
, (4.26)
мм
Принимаем L=20 мм
Расчёт вала
Выбираем материал вала – Сталь 45
Условие прочности при кручении
, (4.27)
где 
- момент сопротивления, Н·м;
- максимальный крутящий момент, Н·м;
- допускаемое напряжение при кручении, МПа,
[10], (4.28)
где 
- предел прочности материала, МПа ( =610 МПа) [6]
МПа
Из условия прочности находим момент сопротивления при кручении
|
|
|
, (4.29)
Выразим крутящий момент через мощность на валу
, (4.30)
где N – мощность передаваемая валом, Вт;
n – частота вращения вала, об/мин.
Тогда диаметр вала равен
мм
Конструктивно принимаем диаметр вала d=35 мм = 0,035 м.
Рассчитаем и построим эпюры (Рисунок 4) изгибающих моментов и сил действующих на них
Рисунок 4 – Эпюры сил и изгибающих моментов.
, (4.31)
где n – число ковшей, n=26;
- масса одного ковша, кг, =1 кг;
- масса поднимаемого груза, кг;
- масса ленты, кг.
, (4.32)
где ρ – плотность гранул, кг/м³;
V – объём одного ковша, м³;
кг
, (4.33)
где 
– масса ленты длиной 1 м, =1,15 кг [8]
- длина ленты, м.
кг
Тогда найдём силу G
H
: 
(4.34)
: 
(4.35)
: 
(4.36)
Н
Строим эпюры поперечных сил, разбиваем вал на три участка. Два первых берём слева, а третий – справа
Участок 1: 
Н
Участок 2: 
Н
Участок 3: 
Н
Строим эпюры изгибающих моментов
Участок 1: 
при 
при 
Н·м
Участок 2: 
при 
Н·м
при 
Н·м
Расчёт подшипника
Расчётная нагрузка на подшипник
, (4.37)
где 
- коэффициент, учитывающий характер приложения нагрузки на подшипник, (таблица 8.1 [10]);
X, Y – значения радиальной и осевой нагрузок (таблица 8.2 [10]);
, 
- радиальная и осевая нагрузка на подшипник соответственно;
- коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипника, при 
, 
, [10];
V – коэффициент, учитывающий какое кольцо подшипника вращается относительно вектора радиальной нагрузки, V=1, так как вращается внутреннее кольцо [10].
Н
По расчётной нагрузке и диаметру вала выбираем шарикоподшипник (Рисунок 5) радиальный однорядный №107 по ГОСТ 8338-75 [8]
|
|
|
Рисунок 5 – Подшипник радиальный однорядный №107 по ГОСТ 8338-75
Расчёт болта на срез
Рассчитаем болты необходимые для крепления загрузочного бункера к нории.
Болты работают на срез. Сила тяжести загрузочного бункера вместе с гранулами 
Н.
Диаметр болта находим по формуле
, (4.38)
где 
- коэффициент затяжки, =1,3 [6];
- сила тяжести, Н;
- допускаемое напряжение на срез, 
.
Для Ст3 
МПа, тогда 
МПа;
z – количество болтов, z=8;
- коэффициент трения скольжения, 
[6].
мм
Принимаем болт крепления загрузочного бункера к нории диаметром 
мм = 0,004 м.
|
|
|
