Министерство  образования Республики Беларусь

МОГИЛЁВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ 
 

Кафедра прикладной механики

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРИВОД  ПОДЪЁМНИКА В2-ОПН

Курсовой  проект по дисциплине “Прикладная механика”  по специализации 49010202 “Технология молока и молочных продуктов” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Руководитель                                                                        
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Могилев 2003 г.

Министерство  образования Республики Беларусь

МОГИЛЁВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ 
 

Кафедра прикладной механики

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРИВОД  ПОДЪЁМНИКА В2-ОПН Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине “Прикладная механика” по специализации 49010202 “Технология молока и молочных продуктов” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

“___”____________ 2003 г.                                                 “___”____________ 2003 г. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Могилев 2003 г.

Содержание. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 

       Предприятия молокоперерабатывающей промышленности нашей страны представлены широким  спектром технологического оборудования.

       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 степени механизации и автоматизации - машины неавтоматического и полуавтоматического действия, а также машины-автоматы; 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.

       Рациональная  эксплуатация оборудования требует  глубокого знания его особенностей и конструктивных признаков. 

Назначение  и область применения. 

       Агрегат В2-ОПН предназначается для измельчения, плавления и охлаждения сырной массы. Применяется в цехах и на заводах  плавленых сыров как, самостоятельно, так и в комплекте поточно-механизированной линии для производства плавленых сыров.

       Согласно  данной кинематической схеме электродвигатель серии 4А90L4У3 через ременную передачу передает движение на быстроходный вал редуктора (РЧУ-125), который затем через цепную передачу передает движение на рабочий вал. 
 
 
 
 
 

Кинематический  расчет привода. 

     Спроектировать  привод подъёмника марки В2-ОПН согласно кинематической схеме:

      w_р = 1.5 рад/с

     N_р = 1.5 кВт                                                                                    

 
 
 
 
 
 
 
 

     Пункт 1. Выбор частоты вращения электродвигателя.

     Задаемся  синхронной частотой вращения электродвигателя 1500 об/мин.

     Асинхронная частота вращения электродвигателя:

     

, об/мин

     S – скольжение при номинальной нагрузке.

     n_дв. = (1-0.05)*1500 = 1496 об/мин

     Угловая скорость вращения  вала электродвигателя:

     

  рад/с

     Пункт 2  Определение общего передаточного отношения привода.

     Определяем  общее передаточное отношение привода.

     

       – угловая скорость приводного вала.

     

     Передаточное  отношение привода равно произведению частных передаточных отношений  механических передач, входящих в привод:

     где

     u_рп    - передаточное отношение ременной передачи

     u_цп    - передаточное отношение цепной передачи

     u_ред - передаточное отношение редуктора

     Задаемся  передаточным отношениями отдельных  передач:

     u_рп =2

     u_цп  =2

              Тогда передаточное отношение  редуктора будет:

     Предварительно  принимаем к установке червячный редуктор серии РЧУ с  передаточным отношением равным 25.

     Уточняем  передаточное отношение цепной передачи:

     Пункт 3 Определение общего КПД привода.

     Общее КПД привода определяем по формуле:

где

    h_цп   – КПД цепной передачи.

    h_рп   – КПД ременной передачи

    h_ред – КПД редуктора.

    Приимем следующие значения КПД отдельных  передач:

    h_цп = 0.93

    h_рп = 0.96

    КПД редуктора:

где

    h_пк – КПД пары подшипников качения.

    h_чп – КПД червячной передачи.

    Тогда КПД привода:

    Пункт 4 Требуемая мощность электродвигателя необходимая для привода. Подбор электродвигателя.

    Требуемую расчетную мощность электродвигателя определим по формуле:

    

, кВт

где

    N_р – мощность на приводном валу, кВт.

  кВт

    По  частоте вращения электродвигателя (расч. в пункте 1) и расчетной мощности выбираем асинхронный электродвигатель серии 4А90L4У3  с мощностью 2.2 кВт.

    Пункт 5 Определение угловых скоростей и мощности на быстроходном и тихоходном валах редуктора.

    Угловые скорости валов определим по формуле:

    

, рад/с

где

    w_i+1 - угловая скорость ведомого вала.

    w_i       -   угловая скорость ведущего вала.

      u  - передаточное отношение механических передач, расположенных между расматривыемыми валами.

Угловая скорость быстроходного вала редуктора.

 рад/с

Угловая скорость тихоходного вала редуктора.

 рад/с

Частота вращения быстроходного вала редуктора.

об/мин

Мощности на валах будем определять по формуле:

N_i+1 = N_i *h, кВт

где

    N_i+1 – мощность на ведомом валу.

    N_i    – мощность на ведущем валу.

    h    -  общее КПД привода на участке, между рассматриваемыми валами.

    Мощность  на быстроходном валу редуктора.

N_б.ред = N_дв.р.*h_рп = 2.26*0.96 = 2.17 кВт

    Мощность  на тихоходном валу редуктора.

N_т.ред=N_б.ред*h_ред.=2.17*0.75=1.63 кВт

    Пункт 6 Определение крутящих моментов на валах.

    Крутящий  момент на валах будем рассчитывать по формуле:

, Н*м

где

    T_i – крутящий момент на рассматриваемом валу, Н*м

    N_i – мощность на рассматриваемом валу, кВт

    w_i – угловая скорость на рассматриваемом валу, рад/с

      Крутящий момент на быстроходном  валу редуктора.

 Н*м

    Крутящий  момент на тихоходном валу редуктора.

 Н*м

    Крутящий  момент на приводном валу.

 Н*м

    Согласно  рассчитанных параметров, принимаем  к установке редуктор: РЧУ-125 для  которого:

      N_б.=4.1 кВт;

      T_т.=562 Н*м;

       n=1500 об/мин. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет  клиноременной передачи. 

   По  значению крутящего момента на ведомом  валу (быстроходный вал редуктора) выбираем сечение ремня и min допустимый диаметр ведущего шкива D₁.

   Выбираем  ремни А и B.

   Дальнейший  расчет ведем в табличной форме. 

 

    В целях простоты монтажа передачи выбираем второй вариант. 
 

Конструкция шкивов. 

       Общим назначением шкивов является передача движения между валами привода через  ременную передачу. Согласно данной кинематической схеме ременная передача соединяет  вал электродвигателя и быстроходный вал редуктора .

       Выбор шкивов ременной передачи производим по следующим параметрам:

• по диаметру вала,
• по длине вала,

       Диаметры  валов: на электродвигателе  d=24 мм, на редукторе d=36 мм.

       Длина валов: на электродвигателе  l=50 мм, на редукторе l=60 мм.

       Исходя  из указанных данных конструктивно  принимаем шкивы быстроходного  вала редуктора и вала электродвигателя.

   Размеры профиля канавок клиноременных шкивов, мм

(ГОСТ 20898-80).

     
 

Расчет  цепной передачи. 

     Пункт 1. Определение числа зубьев звездочки.

    Число зубьев малой (ведущей) звездочки определяем исходя из передаточного отношения  цепной передачи.  При u_ц.п.=2 z₁=27    

     Число зубьев ведомой звездочки

z₂ = z_1*u_ц.п=54

     Пункт 2. Определение коэффициента эксплуатации:

К_э=К_д К_а К_н К_рег К_см К_реж= 1∙1∙1∙1.25∙1,5∙1=1.875

     Пункт 3. Определение ориентировочного значения шага цепи.

         Среднее допускаемое давление в шарнирах цепи при w=1.24 рад/с

     

Мпа

     Ориентировочное значение шага цепи :

 _^мм

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

       m_p – коэффициент, учитывающий число рядов цепи 

   Ближайшее стандартное значение шага t приводных однорядных цепей: 19.05; 25.4; 31.75. Дальнейший расчет ведем в табличной форме .

  

Звездочки приводных роликовых  цепей

  ( по ГОСТ 591-69 )

 

Зубья и венец звездочки  в поперечном сечении

 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Подбор  шпоночных соединений. 

       Шпоночные соединения в конструкции привода  применяются при посадках на валы звездочек цепной передачи, шкивов  и полумуфт.

       Параметры шпонок в сечении определяют в  зависимости от параметров вала, длину  шпонок выбирают из стандартного ряда.

1. шпонка на валу электродвигателя,
2. шпонка на быстроходном валу редуктора,
3. шпонка на тихоходном валу редуктора,
4. шпонка на приводном валу.