Подбор электродвигателя и кинематический расчет приводной станции к конвейеру

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

http: ///

http: ///

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ имени К.Г. Разумовского

ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Кафедра «Теоретическая механика и инженерная графика»

Контрольная работа

ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

Москва — 2012

Задача 1

Выполнить сравнительную оценку прочности сварного стыкового (рис. 1 а) и нахлёстного (рис. 1 б) соединений стальных полос, нагруженных силами растяжения F (постоянная нагрузка). Материал полос — сталь Ст 3 ([р] = 100 МПа), марка электрода Э42А ([р*] = [р], ([с*] = 0,8[р*]) — сварка автоматическая.

Расчетные параметры: b = 20 мм, h = 5 мм .

Предельно допустимая сила растяжения для сварного стыкового соединения составляет

100 = 1•104 Н = 10 кН,

где h = 5 мм — толщина шва;

lш = b = 20 мм — длина шва;

p*] = 100 Н/мм2 — допускаемое напряжение растяжения в поперечном сечении шва.

Предельно допустимая сила растяжения для сварного соединения внахлёстку составляет

= 3,5•40•80 = 1,12•104 Н = 11,2 кН,

где 0,7k = 0,7h = 3,5 мм — ширина площадки среза шва в биссектральной плоскости поперечного сечения (k = h — катет углового шва);

lш = 2b = 2*20 =40мм — длина шва;

c*] = 0,8[уp*] = 80 Н/мм2 — допускаемое напряжение среза в поперечном сечении шва.

Прочность нахлестного сварного соединения превосходит прочность стыкового соединения (за счёт вдвое большей длины шва).

Задача 2

Рассчитать болты, крепящие зубчатое колесо к барабану лебёдки (рис. 2). Расчет вести при установке болтов с зазором. Материал барабана — чугун, материал колеса — сталь. Грузоподъемность лебёдки F и диаметры D1, D2.

Расчетные параметры: F = 20 кН; D1 = 350 мм; D2 = 500 мм.

Наибольший грузовой момент на барабане

Тб = FD1/2; = 20•0,35/2 = 3,5 кНм,

где D1 = 0,35 м — рабочий диаметр барабана.

· Установка болтов крепления колеса к барабану с зазором

Сила затяжки болта крепления зубчатого колеса, обеспечивающая необходимый момент трения Мтр на стыковой поверхности (Мтр = Мб), из решения уравнения

, откуда

= 8,75 кН.

где n =8 — число болтов крепления колеса;

f = 0,2 — коэффициент трения скольжения для пары сталь-чугун;

Fтр1 = fFзат сила трения в зоне затяжки одного болта;

D2 = 0,5 м — диаметр окружности болтового соединения барабана с зубчатым колесом.

Внутренний диаметр нарезки для болта, установленного с предварительной затяжкой, равен или более

= 12,22 мм

где Fзат = 8,75 кН — сила затяжки болтов крепления зубчатого колеса;

p] = 100 Н/мм2 — допускаемое напряжение растяжения для стали Ст3

По найденному значению внутреннего диаметра d1 резьбы выбирается по стандарту подходящий болт с резьбой М14.

· Установка болтов крепления колеса к барабану без зазора

Окружная сила Fокр1, действующая на один болт, равна

Fокр1.= Тб/(nD2/2) = 3,5•103/(8•500/2) = 1,75 кН.

Диаметр d стержня болта из условия прочности на срез составляет

= 6,49 мм,

где допускаемое напряжение на срез для стержня болта принято равным [ф] = 0,5[ур] = 50 МПа.

По найденному значению наружного диаметра d резьбы выбирается по стандарту подходящий болт с резьбой М10.

Задача 3

Подобрать электродвигатель и выполнить кинематический расчет приводной станции к конвейеру по приведенной ниже схеме (рис. 3). Мощность на ведомом валу Р3 = 2,0 кВт, угловая скорость этого вала 3 = 2р.

Рассчитать также межосевое расстояние редуктора.

Рис. 3. Схема приводной станции цепного конвейера

Общий КПД привода

0,95 • 0,992 • 0,98 = 0,91

где = 0,95 — КПД клиноремённой передачи;

= 0,99 — КПД пары подшипников;

= 0,98 — КПД прямозубого зацепления.

Требуемая мощность электродвигателя

2/0,91 = 2,2 кВт,

где P3 = 2 — мощность на ведомом валу передачи, кВт.

По справочнику выбран асинхронный электродвигатель марки 4А100L6…

Рэл = 2,2 кВт;

n1 = 950 об/мин;

99,4 рад/с.

Общее передаточное отношение передачи

= 15,8.

Распределяем общее передаточное отношение по ступеням

Принимаем стандартное передаточное отношение редуктора uред = 4, тогда передаточное отношение ремённой передачи составляет

15,8/4 =3,95.

Определяем угловые скорости щi и вращающие (крутящие) моменты Тi на валах:

· вал 1

щ1 = 99,4 рад/с;

= 22,1 Нм;

· вал 2

25,2 рад/с;

82,9 Нм;

· вал 3

щ3 = 2р = 6,28 рад/с;

318,5 Нм.

Межосевое расстояние одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора составляет

= 141 мм

где КНв= 1,1 — коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба;

Т3 — номинальный вращающий момент на колесе в Нм;

шb/a = 0,4 — коэффициент относительной ширины колеса;

уНР = 540 МПа — допускаемое контактное напряжение для материала колеса.

сварной редуктор зубчатый вал

Литература

1. Андреенков Е. В., Сёмин М. И., Харитонов Г. И. Основы деталей машин. М.: Владос, 2003.

2. Рощин Г. И., Самойлова Е. А. Детали машин и основы конструирования. М.: Юрайт, 2012.

3. Чернилевский. Детали машин: Проектирование приводов технологического оборудования. М.: Машиностроение, 2010.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой