Привод ленточной сушилки

Содержание

Введение		3
1	Кинематическая  схема привода	5
2	Расчётная часть	6
2.1	Кинематический  расчет привода	6
2.2	Выбор цилиндрического редуктора	8
2.3	Расчет передач	9
2.4	Расчёт шпоночного соединения, подбор муфты	12
3	Рекомендации  по выбору масла и смазки всех узлов привода	14
4	Краткое описание порядка сборки, работы и обслуживания основных элементов привода	15
5	Требования  техники безопасности к проектируемому объекту	16
Заключение		17
Список используемых источников		18
Спецификация

 

 
Введение

Технологическое оборудование разнообразно. В основу его классификации  можно положить различные признаки: структуру рабочего цикла, степень  механизации и автоматизации, принцип  сочетания элементов машины в  производственном потоке, функциональный признак. В зависимости от структуры рабочего цикла различают машины и аппараты периодического и непрерывного действия; от принципа сочетания в производственном потоке – отдельные (частные) машины и аппараты, агрегатные, комбинированные, автоматическую систему машин. По функциональному  признаку и характеру воздействия на обрабатываемый продукт различают машины и аппараты, в которых продукт, подвергаемый энергетическому воздействию не изменяет свойства, форму и размеры, машины и аппараты, в рабочих органах которых осуществляется физико-механические, биохимические изменения и создание готового продукта, машины и аппараты, в которых продукт подготовляется к реализации.

Также оборудование, применяемое  на предприятии, может быть разделено  на две группы: вспомогательное и основное.

К основному относится  оборудование, которое выполняет  заданный технологический процесс  и непосредственно контактирует с сырьем.

Вспомогательное оборудование обеспечивает нормальную работу основного, т.е. выполняет функции транспортирования, подъема, резервирования сырья.

Машина взбивальная  МВ-60 (рис. 1) состоит из следующих основных узлов: плиты 1, станины 38, коробки скоростей 18, бачка 2 с надставкой 9, взбивателя 3.

Плита отлита из чугуна, служит для установки и  крепления на ней станины 38 и является опорной поверхностью машины. На плите имеется четыре отверстия под фундаментные болты и болт 39 для заземления шины.

Станина представляет собой пустотелую чугунную стойку прямоугольного сечения, на которой крепится коробка  скоростей 18.

В станине размещены механизм подъема бачка и электрооборудование. Направляющие, по которым перемещается кронштейн 36, несущий на себе бачок 2, отлиты заодно со станиной. Станина крепится к плите четырьмя болтами и фиксируется двумя цилиндрическими штифтами.

Коробка скоростей служит для передачи от электродвигателя 30 к взбивателю 3 и для изменения частоты его вращения коробка скоростей состоит из чугунного корпуса 19, верхнего вала- шестерни 22 и нижнего шлицевого вала 20, с насаженным на него блоком шестерен 23. К фланцу чугунного корпуса крепится электродвигатель 30, на вал которого посажена шестерня 29, приводящая во вращение сателлиты 28 планетарной передачи. Оси сателлитов 26 жестко закреплены в корпусе водила 31. Сателлиты 28, обкатываясь вокруг солнечного колеса 27, приводят, во вращение водило, передающее вращение верхнему валу-шестерне 22 коробки скоростей.

 

 

Продукт, загружаемый  транспортером 2 на верхнюю ленту, последовательно перемещается с одной ленты на другую сверху вниз и выходит с нижней ленты со стороны, противоположной месту загрузки продукта в сушилку. На транспортере установлен раскладчик 1 скребкового типа, который приводится в движение от автономной приводной станции 12. Для подогрева воздуха между лентами транспортеров установлены подогреватели, каждый из которых снабжен собственным подводом пара и отводом конденсата. Воздух поступает под нижнюю ленту, а затем последовательно проходит через подогреватели и все вышерасположенные ленты. Влажный воздух удаляется через вытяжные камеры 4 с помощью осевых вентиляторов 6 через воздуховоды 9. Вытяжные камеры снабжены клапанами 7 для регулирования отвода сушильного агента.

Для перемешивания  продукта с целью равномерной  сушки и предотвращения слипания в начале верхнего ленточного конвейера установлен ворошитель-разравниватель, приводимый в движение от автономного привода 5. Для привода ленточных конвейеров сушильной камеры служат две станции 10: одна приводит в движение первый, третий и пятый, другая – второй и четвертый конвейеры. Для удобства обслуживания сушилка комплектуется лестницей 8, а также предусмотрен щит управления 11.

Достоинствами сушилки являются удобство выгрузки сухого продукта, а также возможность изменять режим сушки в зависимости от условий работы.

 

Рисунок 1 – Ленточная сушилка

 
1 Кинематическая схема привода

Рисунок  2 - Кинематическая схема привода

Привод цепного конвейера:

;  ;

  Электродвигатель:

-мощность, кВт  – 4,0;

-асинхронная частота вращения, об/мин – 705;

Редуктор Ц2У-200

-передаточное  отношение – u_ред = 20;

Цепная передача:

-диаметр ведущей звёздочки, мм – D_з1 = 164,1;

-диаметр ведомой звёздочки, мм – D_з2 = 339,8;

-передаточное  отношение – u_кп = 2,05;

 

             Таблица 1 – Параметры на валах

	1 вал	2 вал	3 вал	4  вал
Мощность, кВт	3,13	2,97	2,85	2,8
Угловая скорость, рад/с	73,79	36,0	1,8	1,8
Крутящий момент, Н·м	44,72	82,5	1583,3	1555,6
Частота вращения, об/мин	705	344	17,2	17,2

 

 

 

 

 

 

2  Расчётная  часть

2.1 Кинематический расчёт привода

 

Определение общего КПД привода.

Общее КПД привода  определяем по формуле:

где

η_цр – КПД цилиндрического редуктора.

η_цп  – КПД цепной передачи.

η_пп  – КПД пары подшипников качения.

η_мф  – КПД пары подшипников качения.

Примем следующие  значения КПД:

η_цр = 0,96;

η_цп = 0,95;

η_пк = 0,99;

η_мф  =0,99;

Тогда КПД привода:

;

[табл. 1.2.1 С.13 /1/]

Требуемая мощность электродвигателя

Требуемую расчетную  мощность электродвигателя определим  по формуле:                                  , кВт

где N – мощность на приводном валу, кВт.

  кВт;

Общее передаточного  отношения привода

Определяем  общее передаточное отношение привода.

     [табл.1.2.2. с.13/1/]

где

u_{цп -} передаточное отношение цепной передачи;

u_кцр - передаточное отношение цилиндрического редуктора.

 

Частота вращения вала электродвигателя

Определяем частоту вращения  вала электродвигателя

 об/мин

 

Выбор электродвигателя

По рассчитанным значениям мощности и максимальным и минимальным значениям частоты  вращения вала электродвигателя выбираем электродвигатель [табл.16.7.1 с.283/1/]:

Тип 4А132S8УЗ  ГОСТ 19523-74

Мощность  кВт ;

Асинхронная частота вращения вала:

n= 705 об/мин;

Угловая скорость двигателя  и общее фактическое передаточное отношение привода

 с^-1

;

Выбираем стандартный  цилиндрический редуктор с передаточным отношением , тогда на цепную передачу приходится

;

 

Определим угловые  скорости на валах привода

 рад/с;

 рад/с;

 рад/с;

 рад/с;

 

Определим мощности на валах

кВт

 кВт;

 кВт;

 кВт;

 кВт;

 

Определим крутящие моменты на валах привода

 

 Нм;                                                                

 Нм;

 Нм;

 Нм;

2.2 Выбор цилиндрического редуктора

 

Для выбора редуктора  необходимо знать: крутящий момент на тихоходном  валу  T =1583,3 Н∙м, передаточное отношение редуктора U_ред=20.

Выбираем редуктор [табл.27 с.687 /2/]:

Ц2У-200-20-12КУ2    ГОСТ 20758-75.

Выбрали редуктор с крутящим моментом на тихоходном валу T=200 кгс∙м, передаточное отношение редуктора U_ред =20.

 

          2.3 Расчёт передач

Расчет  цепной передачи

рисунок 3 – Схема цепной передачи

1 Число зубьев  малой звездочки

u=2,05;

          z₁=31-2∙u=26,9 > z_min =13→ z₁=27;

2 Число зубьев  ведомой звездочки                                                                                                         z₂ = z₁u = 27∙2,05=55,35 < 120 – условие соблюдается→ z₂=56;

3 Коэффициент эксплуатации:

К_э=К_д К_а К_н К_рег К_см К_реж= 1∙1∙1∙1 ∙1,5∙1=1,5 < 3 – условие соблюдается,

 

где Кд	коэффициент, учитывающий  динамичность нагрузки.  При спокойной  нагрузке Кд =1;
Ка –	коэффициент, учитывающий  межосевое расстояние. При а=(30…50)∙t Ка = 1;
Кн –	коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек к горизонтали. При угле к горизонтали до 60° Кн =1;
Крег –	коэффициент, зависящий  от способа регулировки натяжения цепи. При регулировании положения оси одной из звёздочек Крег = 1;
Ксм –	коэффициент, учитывающий характер смазки. При периодической смазке Ксм = 1,5;
Креж –	коэффициент, зависящий  от продолжительности работы в сутки.  При односменной работе Креж =1.

 

4 Среднее допускаемое  давление в шарнирах [стр. 47 табл. 4.5 /4/]:

 

 МПа

 

 

5 Ориентировочное значение шага цепи:

=29,43 _{^{мм ,}}

 

где T₁ – крутящий момент на ведущей звездочке, Н∙м;

m_p – коэффициент, учитывающий число рядов цепи  m_p = Ошибка! Ошибка связи.,0.

 Для определения  оптимального значения шага цепи  зададимся двумя смежными шагами однорядной рядной приводной роликовой цепи нормальной серии типа ПР по ГОСТ 13568 – 75 и расчеты сведем в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчет цепной передачи

 

N	Расчетная формула	Шаг цепи t,мм
		15,875	19,05
1	Характеристика цепи: разрушающая нагрузка Q,H масса 1м цепи q кг/м ширина внутреннего звена Ввн, мм диаметр оси d, мм Площадь проекция опорной поверхности шарнира А, мм²	22270 0,8 6,48 5,08 32,92	31200 1,9 12,7 5,96 75,69
2	Межосевое расстояние ао =40t , мм	635	762
3	Диаметры делительных  окружностей звездочек ,мм ,мм	136,7     283,1	164,1     339,8
4	Средняя скорость цепи ,м/с	5,044	6,054
5	Окружное усилие ,Н	620,5	517
6	Расчетное давление в шарнирах цепи  Мпа Соблюдение  условия	28,3   Не выполн.	10,2     Выполн.
7	Наименьшее  число рядов цепи при заданном шаге	2	1

 

Продолжение таблицы 1 - Расчет цепной передачи

8	Натяжение цепи от центробежной силы ,H	-	69,64
9	Натяжение от провисания цепи Ff = Kf q a g ,Н Kf – коэффициент , учитывающий угол наклона             межосевой линии к горизонту Kf =4; g- ускорение свободного падения м/с2 а- межосевое  расстояние , м	-	56,8
10	Допускаемый коэффициент  безопасности [S]	-	10,5
11	Расчетный коэффициент  безопасности	-	48,5
12	Число звеньев  цепи (округленное до ближайшего целого )	-	122
13	Уточненное  межосевое расстояние ,мм	-	761,7
14	Монтажное межосевое  расстояние а м = 0.996 аy,мм	-	758,7
15	Нагрузка на валы Qв = 1.15 Кg  Ft , H	-	594,6

 

Вывод: цепь ПР-19,05-3180 ГОСТ 13568 -75 подходит по заданным условиям работы.

 

2.4 Расчет шпоночного соединения, подбор муфты

Расчёт  шпоночного соединения

 

Диаметр приводного вала в месте посадки определяем по формуле:

, мм;

где Т – крутящий момент, Н∙мм

[τ_к] – допускаемое напряжение при кручении, МПа

[τ_к] = 25 МПа   [стр. 5 /4/2ч]

Крутящий момент на приводном валу

Т₄=1555,6 Н∙м.

мм.

Принимаем диаметр  вала 70 мм;  [стр. 5 /4/2ч]

диаметр вала под  подшипник 75 мм (ГОСТ-23360-78).

Сечение шпонки b h: 20×12;

Глубина паза: вала t₁=7,5 мм, втулки t₂=4,9 мм  [табл.2.3 стр.18 /4/2ч]

Расчёт шпоночного соединение на смятие

,

где T – передаваемый вращающий момент, Н ; d – диаметр вала в месте установки шпонки; рабочая длина шпонки; при стальной ступице и спокойной нагрузке допускаемое напряжение смятия [

 мм;

Условие прочности  на срез

;

 МПа;

Полная длина  шпонок:

l=l_p+b, мм

l=98,8+20=118,8 мм

Принимаем к установке  шпонку длиной 125 мм.

Принимаем по стандарту  шпонку с размерами: 20×12×125.

 

 

Подбор муфты

 

Подбираем втулочно-пальцевую муфту

Муфты подбирают  по наибольшему диаметру соединяемых  валов с соблюдением условия:

Т_р≤[T],

где Т_р – расчетный крутящий момент;

[Т] – допускаемый крутящий момент, принимаемый из справочных таблиц к выбираемой муфте.

,

где Т – крутящий момент на соединяемых валах;

К – коэффициент режима работы муфты, К=1,25.    [стр. 33 /4/2ч]

 Н;

Диаметры валов  цилиндрического редуктора и приводного вала равны d_ред=70 мм и d_вала=70 мм.

По заданным параметрам подходит муфта  МУВП 2000-70-3-70-1 по ГОСТ 21424-93 с номинальным крутящим моментом Т=2000 Н. [табл.13.3.1 стр. 241 /1/]

 

 

 

3   Рекомендации по выбору масла и смазки узлов привода

 

Зацепление цилиндрических редукторов обычно смазываются жидким маслом.  Для нашего вида редуктора  рекомендуется картерный способ. Температура масла в ванне редуктора допускается до 65°С и только в редких случаях 85°С. Картерный проточный способ смазывания состоит в том, что в ванну редуктора с одной стороны подается масло, а с другой отводится и одновременно происходит охлаждение его. Для очистки масла от грязи и других примесей применяют сетчато-пластинчатые фильтры.

Масло подается сверху независимо от направления вращения зубчатых колес. Подшипники смазываются маслом, разбрызгиванием колес.

Для смазывания цепной передачи мы использовали периодическую пластичную смазку. Пластичное внутришарнирное смазывание осуществляется периодически, через 120-180 часов, погружением цепи в масло, нагретое до температуры, обеспечивающей его разжижение.

Подшипники  приводного вала целесообразно смазывать  индивидуально густой (пластичной) смазкой. Для смазывания подшипников нашего приводного вала используем пластичную смазку.  В этом случае подшипник закрывают с внутренней стороны защитным или маслосбрасывающим кольцом. Свободное пространство внутри подшипникового узла заполняют густой смазкой. Через каждые три месяца производят добавку свежей смазки, а через год – разборку, промывку узла и сборку со свежей смазкой.

Для подачи в  подшипники густой смазки применяют пресс-масленки по ГОСТ 19853-74. Смазка подается под давлением специальным шприцем. Для густой смазки используют также колпачковые масленки.

В крышках подшипников  для подвода смазки выполняют  канавки, а на торце делают один-два  паза. В стаканах также выполняют канавки и сверлят одно-два поперечных отверстия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Краткое описание порядка сборки, работы и обслуживания основных элементов привода

 

В шпоночный  паз вала электродвигателя закладывается  шпонка. Далее одевается ведущая  звёздочка цепной передачи. На входной вал редуктора в шпоночный паз закладывается шпонка. Одевается ведомая звёздочка. Электродвигатель и редуктор устанавливаются на раму, производят натяжение цепи натяжной плитой. Электродвигатель и редуктор окончательно фиксируются к раме с помощью болтовых соединений. На ведомый вал редуктора в шпоночный паз укладывается шпонка, одевается одна полумуфта. На приводной вал в шпоночный паз укладывается шпонка и одевается вторая полумуфта.

Натяжение цепной передачи осуществляется с помощью натяжной плиты.

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Требования техники безопасности к проектируемому объекту

 

Важную роль в обеспечении  безопасной эксплуатации оборудования принадлежит его конструкции, оснащенной необходимой контрольно-измерительной аппаратурой, приборами безопасности, блокировочными устройствами, автоматическими средствами сигнализации и защиты, позволяющими контролировать соблюдение нормальных режимов технологического процесса, а также исключающими возможность возникновения аварий  и несчастных случаев.

В процессе работы категорически  запрещается техническое обслуживание привода (устранение неполадок, доливка или смена масла в редукторе, смазка цепной передачи и т.д.).

Конструкция привода ленточной сушилки должна обеспечивать безопасную эксплуатацию. Элементы механической и электрической части машины выполняются в требуемом климатическом исполнении. В обязательном порядке устанавливается защитное заземление. Электродвигатель, пускорегулирующую аппаратуру и приводную и натяжную станции защищают от попадания капельной влаги посредством установки кожухов. Для того чтобы не нарушать тепловой режим электродвигателя, в месте его установки кожух перфорируют.

Механические передачи приводной станции снабжаются защитными  кожухами.

Привод ленточной сушилки устанавливается на прочное, тщательно выровненное основание. В обязательном порядке приводная станция и опорные конструкции закрепляют анкерными болтами во избежание смещения от заданного проектного положения в процессе эксплуатации.

Расположение и установка оборудования в технологическом цехе осуществляется с соблюдением следующих условий: последовательность расстановки оборудования по технологической схеме, обеспечение удобства и безопасности обслуживания и ремонта, максимального естественного освещения и поступления свежего воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе выполнения курсового  проекта на тему «Привод ленточной сушилки» я познакомилась с принципом её действия и назначением.

Получила навыки по расчету  и проектированию приводов, на примере привода ленточной сушилки. В расчетной части по заданным параметрам был подобран электродвигатель с мощностью 4,0 кВт, асинхронной частотой 705 об/мин. Также был подобран цилиндрический редуктор. Был начерчен сборочный чертеж привода вместе с рамой, а также выполнены основные разрезы элементов привода.

 

 

Список используемой литературы

 

1. Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Пректирование. – Мн.: 

Технопринт, 2001г.  – 250с.

2. Анурьев В.И.  Справочник конструктора машиностроителя, 3 том. – М.:  

Машиностроение  1979 г. – 557с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя, 2 том. – М.:  

Машиностроение  1979 г. – 559с.

4. Кеворкянц В.А., Попов В.Н., Покатилов А.Е. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Прикладная механика» для студентов технологических специальностей: - Могилев, 2002.

5. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для  

вузов. – 3-е  изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Школа, 1978. – 352с.

6. Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козинцов Б.С. Справочное пособие. – 3 – е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. шк., 1986. – 400 с.: ил.

7. Ничипорчик  С.Н., Корженцевский М.И., Калачёв  В.Ф. Детали машин в примерах  и задачах. Под общ. ред. С.Н.  Ничипорчика. – 2-е изд.- Мн.: Выш.  школа, 1981-432 с.