Зміст

      Вступ            4

      1 Призначення машини         5

      2 Технічна характеристика        6

      3 Склад машини          7

      4 Технічні умови на:

         4.1 монтаж          7

         4.2 фарбування          7

         4.3 експлуатацію         7

      5 Тяговий та силовий розрахунок       8

      6 Розрахунок храпового зупинника       15

      7 Розрахунок приводного барабана       17

      8 Розрахунок натяжного пристрою       20

      Висновок  по курсовій роботі        23

      Література           24

ВСТУП

      Підйомно-транспортні  машини та механізми являються основним заходом механізації та автоматизації навантажувально-розвантажувальних, транспортних та складських робіт в усіх галузях народного господарства. Вони займають  40…70 % трудомісткості всіх робіт по випуску сільськогосподарської продукції.

      Вантажопідйомні машини високоефективний захід комплексної  механізації цілої галузі народного  господарства. Застосування сучасних машин на навантажувально-розвантажувальних роботах, удосконалення їх допоможе значно скоротити використовування важкої малопродуктивної ручної праці.

      У зв’язку з інтенсифікацією технологічних  процесів доля часу на підйомно-транспортні операції значно зростає. Різке підвищення продуктивності праці може бути досягнуте поперед всього шляхом механізації та автоматизації підйомно-транспортних та установочних робіт, які менш автоматизовані, ніж технологічні.

      При виконанні даної курсової роботи з МНРР повинно враховувати останні досягнення науки та техніки в розвитку цієї галузі народного господарства. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1 ПРИЗНАЧЕННЯ МАШИНИ

      Ковшові елеватори (норії) використовуються в  кормоцехах, складах, сховищах, на фермах та в інших ланках сільськогосподарського виробництва.

      Норії застосовують для вертикального  та круто нахильного переміщення  насипних та штучних вантажів.

      Ковшові елеватори компактні, здатні переміщати вантаж на значну висоту. Достатньо висока продуктивність транспортерів дозволяє широко використовувати їх в сільськогосподарському виробництві у вигляді самостійних агрегатів. Основні недоліки норій – складність конструкції, яка призводить до збільшення металоємності та енергоємності. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2 ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА

      Вантаж       гречка

      Продуктивність, т/год.  26

      Висота  транспортування, м 5

      Кут нахилу, град.   90

      Ківш  ЛГ-320, ширина ковша В_к = 320 мм, крок розстановки ковшів t = 500 мм, ширина стрічки В_с = 400 мм.

      Частота обертання приводного вала норії  n = 71,4 об/хв.

      Діаметр барабана D_б = 500 мм.

      Привод  здійснюється електродвигуном  4А90L8 потужністю Р_е = 1,1  кВт, частотою обертання n_е = 700 об/хв.

      Редуктор  Ц2-200-9,65 з передаточним числом u_р = 9,65.

      3 СКЛАД МАШИНИ

      Основні частини ковшового елеватора: кожух, башмак, головка, тяговий орган, ковші, приводний та натяжний барабани. В нижній частині норії розташована завантажувальна горловина, зверху на головці - розвантажувальна горловина. При переміщенні легких сипучих вантажів в якості тягового органа використовується стрічка. Важкі крупно кускові вантажі переміщуються за допомогою однорядного або двохрядного ланцюгів. У нижній частині норії на натяжному барабані розташовано натяжний пристрій. На приводному валу розміщується зупинник.

      4 ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ

      1 На монтаж

• Монтаж норії виконувати з дотриманням необхідних експлуатаційних та технологічних зазорів;
• При установці ведучого та веденого барабанів дотримуватися паралельності валів кожного барабана;
• Між боковою частиною барабана і кожухом передбачити зазор 15...20 мм;
• Стрічку розміщати по центру барабанів;
• Після монтажу норії зробити пробний запуск і переконатися в тому, що стрічка не збігає в будь-яку сторону на кожному барабані. В іншому випадку відрегулювати паралельність осей валів.

2 На пофарбування

• Після зборки та регулювання норії зовнішні поверхні корпуса покрасити емаллю ПФ-115 ГОСТ 6465-63 сірого кольору.

3 На експлуатацію

• Не допускається буксування стрічки на ведучому барабані;
• Завантаження башмака норії допускається тільки після початку руху стрічки;
• Зупинку норії робити тільки при відсутності в башмаку елеватора вантажу.

      5 ТЯГОВИЙ ТА СИЛОВИЙ РОЗРАХУНОК НОРІЇ

      Задача  розрахунку: Визначити геометричні параметри елементів норії,

                                        вибрати ківш, тяговий орган. Визначити  силові 

          характеристики, вибрати електродвигун.

      Вихідні дані:

      Вантаж, який транспортується    Гречка;

      Продуктивність          Q = 26т/год.;

      Висота  транспортування       Н = 5 м;

      Кут нахилу норії         b = 90°.

      Рисунок 5.1 – Розрахункова схема норії 

     5.1 Вибір тягового органу та типу ковша

     Гречка відноситься до зернистих матеріалів, насипна маса гречки складає g = 0,51...0,7т/м³ (таблиця 1). Приймаємо g = 0,6 т/м³. В якості тягового органа  вибираємо стрічку. Для транспортування гречки вибираємо глибокий ківш, коефіцієнт наповнення ковша y = 0,8. Приймаємо швидкість стрічки v = 2,0 м/с.

     5.2 Визначення параметрів тягового органа та ковшів

      Погонна ємність ковша

     (5.1)

      де  V₀ – ємкість ковша, л;

        t   – крок розстановки ковшів, м.

      За  таблицею вибираємо ківш ЛГ-320. Погонна ємність ковша 8 л/м, ємність ковша V₀ =   л. Ширина ковша В_к = 320 мм, ширина стрічки В_с = 400 мм, крок розстановки ковшів t = 500 мм, виліт ковша А = 175 мм, висота ковша h = 190 мм.

      Число ковшів на погонний метр

      (5.2)

      Вибираємо стрічку ТА-100 з границею міцності прокладок [К_Р] = 100 Н/мм. Приймаємо кількість прокладок і = 3.

    5.3 Визначення способу розвантаження ковшів

    В залежності від вибраної швидкості  та діаметру барабана по коефіцієнту  швидкості визначається спосіб розвантаження ковшів елеватора

      (5.3)

    де  К – коефіцієнт швидкості;

       D_б – діаметр приводного барабана (таблиця 6).

D_б = (160...200)ּі;          (5.4)

      D_б = (160...200)×3 = 480...600 мм.

      Приймаємо D_б = 500 мм.

      Радіус  барабана r = 500/2 = 250 мм.

      К > 2,2 – розвантаження відцентрове. 

     5.4 Частота обертання ведучого барабана

       (5.5)

      5.5 Полюсна відстань

;       (5.6)

        м < r_б = 0,25 м – розвантаження відцентрове.

    5.6 Побудова обрису головки кожуха

    Найбільший  підйом матеріалу 

,         (5.7)

    де  r_к – радіус розташування ковшів, r_к = D_б /2 + δ + А;

      δ – товщина стрічки, мм.

d = а×і + d₁ + d₂,      (5.8)

    де  а  – середня товщина однієї прокладки, а = 1,25 мм;

       d₁ – товщина робочої обкладки, d₁ = 5,0 мм;

       d₂ – товщина холостої обкладки, d₂ = 1,25 мм.

d = 1,25×3 + 5,0 + 1,25 = 10 мм;

r_к = 0,5/2 + 0,010 + 0,175 = 0,44 м;

    Можлива висота підйому матеріалу нагору по інерції

      (5.9)

    Відстань від центра до точки 4

      (5.10)

    Відстань  до найбільш віддаленої від центра точки 6

          (1.11)

     Умовна  ширина потоку матеріалу

      (5.12)

     Зовнішній контур кожуха для спрощення виконуємо  із прямолінійних ділянок. 

      5.7 Визначення погонних навантажень

      Вага  погонного метра стрічки

q_с = 1,1×В_с× d× g,        (5.13)

       де  g – прискорення вільного падіння, g = 9,8 м/с.

q_с = 1,1×0,4×10×9,8 = 43 Н/м.

     Погонне навантаження від холостої гілки

,     (5.14)

     де  q_к – вага ковша, q_к = 44 Н (таблиця 11).

      Погонне навантаження від холостої гілки

      Корисне навантаження

     (5.15)

      Погонне навантаження завантаженої гілки

q_з = q_o + q;         (5.16)

      q_з = 131 + 35 = 166 Н/м.

      5.8 Тяговий розрахунок

     Виконується методом обходу по кінематичному контуру. Мінімальне зусилля в точці 1 (рисунок 5.2) приймаємо S_min = 2000 Н.

      Зусилля в точці 2:

S₂ = S_min + W_ч + W_п +W_пер,       (5.17)

      де  W_ч – опір черпанню вантажу;

W_ч = К_ч × q,          (5.18)

           К₃ = 2 – коефіцієнт черпання; 

        W_п – опір в підшипниках;

        W_пер  - опір на перетин стрічки;

W_п + W_пер = x × S_min,        (5.19)

      W_ч = 2 × 35= 70 Н;

      W_п + W_пер = x × S_min = 0,05 × 1000 = 50 Н;

      S₂ = 1000 + 70 + 50 = 1120 Н.

      Зусилля в точці 3:

   S₃ = S_max = S_наб = S₂ + q_з × Н,        (5.20)

      S₃ = 1120 + 166 × 5 = 1950 Н.

      Зусилля в гілці, що збігає

S_зб = S₄ = S_min + q₀×H;        (5.21)

      S_зб = 1000 + 131 × 5 = 1655 Н.

     Тягове  зусилля на приводному барабані

S_t = (S_наб – S_зб) × (1 + x);     (5.22)

      S_t = (1950 – 1655) × 1,06 = 310 Н.

     Зусилля натяжного пристрою

S_нат = S₁ + S₂;     (5.23)

S_нат = 1000 + 1120 = 2120 Н.

      Будуємо епюру зусиль в тяговому органі

Рисунок 5.2 - Епюра зусиль в тяговому органі

      5.9 Перевірка на відсутність буксування

,      (5.24)

     де  е – основа натурального логарифму;

        f – коефіцієнт тертя між стрічкою та барабаном;

        a – кут обхвату стрічкою барабана, a = 180°.

     Приймаємо (таблиця 12) е^fa = 2,56.

      1950 Н < 1655 × 2,56 = 4237 Н.

      5.10 Перевірка тягового органа на міцність

     Необхідна кількість прокладок в стрічці

      (5.25)

      де  К_м – запас міцності стрічки, К_п = 11...12;

          К_о – коефіцієнт, що враховує послаблення стрічки отворами для

        кріплення ковшів, К_о = 0,8;

          [К_р] – границя міцності прокладки.

     5.11 Потужність електродвигуна

,     (5.26)

     де h_мех – к.к.д. передаточного механізму, h_мех = 0,85.

      По  визначеній потужності приймаємо електродвигун 4А90LВ8 потужністю Р = 1,1 кВт, частотою обертання n_ед = 700 об/хв.

      5.12 Визначення передаточного числа та вибір редуктора

      Передаточне число механізму

     

;      (5.27)

      Приймаємо редуктор Ц2–9,8 з передаточним числом U_ред = 9,8.

     Фактична  частота обертання ведучого барабана

      (5.28)

     Фактична  швидкість руху транспортера

          (5.29)

      Висновок: Визначено геометричні параметри  елементів норії, силові

             характеристики. Вибрано електродвигун,  редуктор.

     6 РОЗРАХУНОК ХРАПОВОГО ЗУПИННИКА

     Задача  розрахунку: Визначити розміри храпового  колеса та перевірити крайки зуба на міцність. 

     Вихідні дані:

     Потужність  електродвигуна  Р_ед = 1,1 кВт;

     Частота обертання барабана  n_ф = 71,4об/хв.

Рисунок 6.1 – Схема храпового зупинника 

     6.1 Визначення основних розмірів зупинника

     Для виготовлення храпового колеса вибираємо  чавун з допустимим лінійним тиском [q] = 150 Н/мм. Приймаємо число зубів z = 10.

     Діаметр храпового колеса

D = mּz,      (6.1)

     де m – модуль колеса, мм.

     Модуль  колеса

,     (6.2)

     де  Т – крутний момент на валу колеса, Нּм;

        ψ – співвідношення між шириною зубів і модулем, ψ = 1,5.

     Крутний момент на валу колеса

;     (6.3)

     Приймаємо m = 12 мм.

D = 12ּ10 = 120 мм.

     Ширина  зуба

b = ψּm;      (6.4)

b = 1,5ּ12 = 18 мм.

     Висота  зуба

h = 0,75ּm;      (6.5)

h = 0,75 ּ12 = 9 мм.

     6.2 Умова міцності крайок зуба

,         (6.6)

     де  F_t – колове зусилля, Н.

     Колове  зусилля

        (6.7)

     Міцність  забезпечено.

     Висновок: Визначено геометричні параметри  храпового колеса, перевірено крайки зуба на міцність. 
 
 
 
 

      7 РОЗРАХУНОК ПРИВОДНОГО БАРАБАНА

      Задача  розрахунку: Розрахувати стінки барабана на міцність, визначити 

                                       основні параметри барабана та  підібрати підшипники.

      Вхідні  дані:

     Тягове  зусилля    S_t = 310 Н;

     Ширина  стрічки    В_с = 400 мм;

     Діаметр барабана    D_б = 500 мм;

     Частота обертання барабана  n_ф = 71,4 об/хв. 

Рисунок 7.1 – Розрахункова схема барабана 

      7.2.1 Визначаємо попередню товщину  стінки барабана

     7.1 Товщина стінки барабана

d_б = 0,01ּD_б + 3 мм;          (7.1)

      d = 0,01× 500 + 3 = 8 мм.

      Приймаємо d = 8 мм.

     7.2 Визначення навантажень, що діють на барабан

     Згинаючий момент

           (7.2)

     де  L_б – довжина барабана.

    L_б = В_с + (150...200) мм;         (7.3)

    L_б = 400 + (150...200) = 550…600 мм.

    Приймаємо L_б = 600 мм.

               (7.4)

      7.3 Розрахунок вала барабана

     Діаметр вала з умови міцності

,           (7.5)

     де  М_max – максимальний еквівалентний момент в небезпечному перерізі вала;

        [s] – допустимі напруження, [s] = 60...80 МПа.

     Максимальний  еквівалентний момент

              (7.6)

      Приймаємо d = 30 мм.

      Діаметр вала під підшипниковою опорою

             (7.7)

     де  [t] – допустимі напруження, [t] = 15...30 МПа.

      Приймаємо d_п = 30 мм.

     7.4 Вибір та розрахунок підшипників

      По  діаметру вала барабана d = 35 мм вибираємо підшипники радіальні сферичні № 1206 по ГОСТ 5720-75 з динамічною вантажопідйомністю С₀ = 15600 Н, внутрішнім діаметром d = 30 мм, зовнішнім діаметром D = 62 мм, шириною В = 16 мм.

      Розрахунковий ресурс підшипників:

                         ,           (7.8)

    де  Q_пр – приведене навантаження;

Q_пр = V×X×F_R×к_б×к_т;

      V – коефіцієнт обертання, V = 1,0;

      X – коефіцієнт радіального навантаження, Х = 1;

      F_R – радіальне навантаження на підшипник:

                  (7.9)

      к_б – коефіцієнт безпеки, К _б = 1,4;