Расчет крутящего момента на винтовом валу

Последовательность расчета

1. Определение наружного диаметра винтовой поверхностиНаружный диаметр винтовой поверхности принимается по стандартному ряду [1, табл.1, с. 8] с учетом рекомендаций для соответствующего транспортируемого материала [1, табл.2, с. 8]. Наружный диаметр винтовой поверхности D = 0,2-0,5 м., принимаем 0,32 м.

Расчет частоты вращения винтового вала

, (2.1)

где - площадь внутреннего поперечного сечения корпуса конвейера, м²;

, (2.2)

f = 0,4 коэффициент заполнения площади F транспортируемым материалом [1, табл.2, с. 8];

- скорость продвижения транспортируемого материала вдоль

корпуса конвейера, м/мин;

м/мин (2.3)

n_в = 80 об/мин – частота вращения винтового вала, об/мин

[1, табл. 2, с.8];

- шаг винтовой поверхности, м;

м (2.4)

s = 1 – коэффициент шага винтовой поверхности [1, табл. 3, с. 9];

D – принятое значение наружного диаметра винтовой поверхности, м;

с = 1 – коэффициент наклона конвейера [1, табл. 3, с.9], тогда

, (2.5)

отсюда , (2.6)

так как , (2.7)

где Q – массовая производительность конвейера, т/ч;

q – масса транспортируемого материала, т/м³ [1, табл. 2, с. 8],

то об/мин (2.8)

Максимально допустимая частота вращения винтового вала контролируется по эмпирической зависимости:

об/мин (2.9)

где А – коэффициент пропорциональности [1, табл. 2, с.8];

D – принятое значение наружного диаметра винтовой поверхности, м.

Принимаем n_в = 84,85 об/мин.

3. Расчет мощности привода конвейера

кВт (2.10)

где L – длина конвейера, м;

Q – массовая производительность конвейера, т/ч;

w – коэффициент сопротивления силам трения при движении материала вдоль корпуса конвейера [1, табл. 2, с. 8];

c – коэффициент наклона конвейера [1, табл. 3, с 8];

h₀ = 0,8 – общий КПД конвейера.

По мощности привода N выбираем электродвигатель [1, табл.5, с. 10]:

серия электродвигателя 4А132;

частота вращения вала 1000 об/мин;

мощность Nд – 7,5 кВт.;

диаметр вала d – 38 мм.

Расчет передаточного отношения редуктора

(2.11)

где n_д – частота вращения вала двигателя, об/мин;

n_в – частота вращения винтового вала, об/мин.

Расчет крутящего момента на винтовом валу

кгсм (2.13)

где N_д – мощность двигателя, кВт;

n_д – частота вращения вала двигателя, об/мин;

h₀ = 0,8 – общий КПД конвейера.

По диаметру вала двигателя, передаточному отношению и крутящему моменту на винтовом валу выбираем редуктор [1, табл. 4, С. 9]:

типоразмер – РЧУ–50;

передаточное отношение i =11,79;

диаметр цапфы червяка d = 16 мм;

частота вращения вала n = 750 об/мин;

мощность N = 0,7 кВт;

момент на валу червячного колеса М = 117 кгсм.

По диаметрам валов двигателя и редуктора, передаточному отношению и крутящему моменту на винтовом валу выбираем муфту [1, табл. 6, С.10]:

типоразмер МУВП–5

диаметры посадочных отверстий d = 16 и d = 38

номинальный передающий крутящий момент М = 12,5 кг см.

Полученные данные корректируем и заносим в сводную таблицу.

Сводная таблица результатов расчета

№ в-та	Q, т/м	L, м	Материал	D, м	nд, об/мин	Серия э/двигат.	Типоразмеры
Редуктор	муфта
			Шлак влажный	0,5	84,92	4А132 d =38 мм	РЧУ–50 d=16 мм	МУВП–5 đ=25,28 мм

Список литературы

1. Бакшеев В.Н. Методические указания по теме №3: “Изучение устройства и основных технических параметров винтовых конвейеров” – Тюмень, ТюмГАСУ, 2009. – 27 с.

2. Бакшеев В.Н. Собрание трудов. Том 3. строительные машины. Учебник для строительных вузов. – Тюмень: Изд-во “Вектор Бук ”, 2003. – 360 с.

3. Фильм. Изготовление кирпича и получение цемента.