3.3 Расчет мощности, затрачиваемой на преодоления сил трения в опорах бетоносмесителей

Мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения в опорах, определяется в зависимости от конструкции бетоносмесителя, Вт:

·                   Для смесителей цикличного и непрерывного действия с периферийным приводом.

N2 = (Gсм + Gб)/cosβ * (Dб + dр)/dр * (μ1 + μ2 d0/2)*ωном

где ωном – номинальная угловая скоость вращения барабана, с-1;

μ1 – коэффициент трения качения, приведенный к валу или оси подшипника опорного устройства; μ1 = 0,01…0,015; μ2 – коэффициент (плечо) трения качения бандажа по опорным роликам; μ2 = 0,0008…0,001 м; d0 – диаметр оси опорного ролика, м; Dб – диаметр опорного бандажа, м; dр – диаметр опорного ролика, м; β – угол установки опорных роликов, град.

N2 = ((80932,5 + 110192,89)/0,809)*((2,1086 + 0,4207)/0,4207)*

*(0,001 + ((0,015*0,1052)/2))*1,809 = 4596,7 Вт

Полная потребляемая мощность, Вт

Nпол = N1 + N2

Nпол = 65779,07 + 4596,7 = 70375,77 Вт

4. Кинематический расчет привода

4.1. определение общего КПД привода

Общий КПД привода смесителя будет зависеть от выбранной (или приведенной в задании) кинематической схемы смесителя и особенностей его привода: того или иного типа редуктора, наличия открытой зубчатой или клиноременной передачи, наличия зубчатого синхронизатора и соединительных муфт

ηпр = ηред * ηпер * ηмх

где ηред – к.п.д. редуктора; ηпер – к.п.д. открытой передачи; ηм – к.п.д. муфты; х – число муфт

ηпр = 0,97*0,95*0,99 = 0,912285

4.2 выбор электродвигателя

Для смесителей непрерывного действия с гравитационным перемешиванием и периферийным приводом рекомендуется использовать асинхронные электродвигатели переменного тока (4А, АО и т.д.) с синхронной частотой вращения nс = 1000…1500 мин-1

Требуемая мощность на валу электродвигателя, кВт:

Nтр = Nпол / 103 *ηпр

Nтр = 70375,77/912,285 = 73,1423 кВт

Где Nпол – полная потребляемая мощность, Вт;

Условие выбора электродвигателя NДВ ≥ Nтр

Техническая характеристика электродвигателя.

Марка 4А280S6УЗ

Мощность (NДВ кВт) = 75 кВт (101,97 л.с.)

Частота вращения (nДВ, мин-1) = 985 мин-1

4.3 выбор передаточного механизма (редуктора)

Выбор типа передаточного механизма и его исполнение обусловлен кинематической схемой проектируемого смесителя.

Общее передаточное отношение привода

Uпр = nДВ / nном

Uпр =985/17,28 = 57,00

где nДВ и nном соответственно, частоты вращения вала двигателя и рабочего органа (вала или барабана), мин-1

для смесителей с отдельно установленным электродвигателем расчетное передаточное число редуктора:

Uрасч. = Uпр / Uпер

Где Uпер – передаточное отношение открытой передачи (при её наличии): для зубчатых венцовых гравитационных бетоносмесителей с периферийным приводом Uпер = 7…8

Uрасч = 57/8 = 7,12

Условие выбора редуктора:

Uред ≈ Uрасч

Nподв ≥ Nдв

Где Uред – фактическое передаточное число редуктора; Nподв – подводимая мощность к редуктору (при соответствующей синхронной частоте вращения вала и режиме работы редуктора), кВт.

Техническая характеристика редуктора.

Марка Ц2У – 315. Режим работы непрерывный

ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ВАЛОВ РЕДУКТОРОВ 1Ц2У, 1Ц2Н

ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ТИХОХОДНОГО ВАЛА В ВИДЕ ЗУБЧАТОЙ ПОЛУМУФТЫ

Передаточное число (Uред) – 8,0

Nподв кВт подводимая мощность 75 кВт

Максимальная частота вращения nδ мин-1 для u = 8,0 – 1500

На быстроходном валу Рδ для передаточного числа u = 8,0 – 400

Коэффициент полезного действия n = 0,97

Габаритные размеры 1030*720*685

Масса 520 кг

4.4 Выбор соединительной муфты

Для соединения валов между собой используются втулочно-пальцевые (МУВП), зубчатые(МЗ) и другие аналогичные муфты.

Выбор муфт осуществляется по расчетному вращающему моменту (Мрасч), передаваемому муфтой, с учетом диаметров соединительных валов

Мрасч i = к3 * Мi

где к3 – коэффициент запаса, к3 = 1,2…1,3; Мi вращающий момент на соединяемых валах, кН*м

Мi = Nдв * ni / ωi

Где ωi – угловая скорость вращения соединительных валов, с-1; ni – общий КПД деталей и узлов, расположенных между двигателем и устанавливаемой муфтой

ω = π*n/30 = 3,14*985/30 = 103,0967 рад/сек

Мi = 75*1/103,0967 = 0,7274 кН*м

Мрасч i = 1,3*0,7274 = 0,9457 кН*м

Условие выбора муфт

Мн i ≥ Мрасч i

d расточки = (di ; dу)

где Мн i – номинальный передаваемый вращающий момент выбираемой муфты, кН*м; di и dу – диаметр соединительных валов, мм; d расточки – интервал диаметров расточки под вал у выбираемого типоразмера муфты, мм.

Принимаем втулочно-пальцевую муфту (МУВП).

Техническая характеристика муфты

Марка МУВП

Количество 1

1 - полумуфта; 2 - палец; 3 - втулка распорная; 4 - втулка упругая.

5. Расчет деталей и узлов

Производится по следующей схеме.

Составление расчетной схемы, нагружение с указанием необходимых конструктивных размеров и действующих нагрузок;

Определение действующих нагрузок с построением требуемых по расчету эпюр и диаграмм;

Проверочный расчет.

5.1 расчет бандажей и опорных роликов бетоносмесителей с гравитационным перемешиванием и периферийным приводом

Проверочный расчет бандажей и опорных роликов производится по контактным напряжениям (Па) из условия:

σн = 0,418 √Fk E /bi p ≤ [σн]

где [σн] – допускаемое контактное напряжение, Па; для стали - [σн] = 800*106Па; Fk усилие по линии контакта бандажа барабана и опорного ролика, Н; E – модуль упругости; Па; для стали - E = 2*1011Па; bi ширина бандажа барабана (опорного ролика), м; принимается меньшее из двух значений; р – приведенный радиус кривизны, м усилие по линии контакта бандажа барабана и опорного ролика Н

6. Техника безопасности при эксплуатации и обслуживании

Рассматриваемое смесительное оборудование отличается большими габаритными размерами и тяжелыми условиями работы.

При его проектировании и монтаже следует особое внимание обратить на выполнение рабочих постов ремонтных площадок трапов, чтобы полностью исключалась возможность падения персонала с высоты и в движущиеся шламовые бассейны и контакта с движущимися частями машин.

Особое внимание необходимо уделять состоянию электрических цепей и аппаратуры, так как они работают во влажной среде. Рабочие посты должны быть установлены на электроизоляторах.

Состояние электрооборудования и линий заземления должно проверяться перед началом каждой смены.

При неудовлетворительном уходе за машиной, в частности, при плохой очистке ее барабана в ощутимых пределах уменьшается полезный объем барабана, что снижает производительность, а также повышает расход энергии, так как приходится вращать дополнительные массы. Поэтому в процессе работы через каждые 2 ч и в конце смены нужно промывать барабаны смесителей водой, а гравитационные бетоносмесители водой со щебнем. В конце смены необходимо промывать машины в целом водой из шланга. При мойке машин их электродвигатели должны быть отключены от сети.

Список литературы

1.                 Бауман В.А. механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций (В.А. Бауман, Б.В. Клушанцев, В.Д. Мартынов . – М: Машиностроение, 1981).

2.                 Борщевский А.А. Механическое оборудование для производства строительных материалов (А.А. Борщевский, А.С. Ильин . – М: Высшая школа, 1987).

3.                 Вайсон А.А. транспортирующие машины: Атлас конструкций (А.А. Вайсон – М: Машиностроение 1986.)

4.                 М.У. «Расчет бетоносмесителей» Надеин А.А. Богаченков А.Г. Абраменков Э.А.

Страницы: 1, 2