Реферат
Курсовий проект складається з пояснювальної записки (з, рис, використовувати літературних джерел 5) і чотирьох креслень формату А1.При виконанні курсового проекту здійснено робота в такому обсязі:
- Виконаний повний розрахунок приводу, в тому числі розрахунок потужності і вибір електродвигуна
- Розрахунок зубчастої передачі, валів, передачі з гнучким зв'язком, підібрані шпонки, перевірена міцність.
- Розрахована продуктивність гуркоту.
- Виконано робочий креслення загального виду гуркоту самобалансного.
- Виконано робочий креслення короби гуркоту.
- Виконано робочий креслення вібратора.
- Виконані робочі креслення чотирьох деталей.
ЗМІСТ
Введення
1. Огляд літератури
1.1. Ситові грохоти
1.2. Хитні гуркоту
1.3. Вібраційні грохоти
2. Опис пристрою і роботи гуркоту
2.1. Принципова схема роботи гуркоту
3. Розрахункова частина
3.1. Розрахунок дебаланса
3.2. Розрахунок відцентрової або від дебаланса
3.3. Розрахунок споживаної потужності
3.4. Розрахунок продуктивності гуркоту
3.5. Розрахунок клиноремінною передачі
3.6. Розрахунок опорних реакцій
3.7. Перевірочний розрахунок зубчастої передачі
3.8. Розрахунок шпоночно з'єднання
4. Вибір посадок
5. Список використаних ГОСТів
6. Висновок.
Список літератури
Документація
Введення
Вібраційні машини отримують все більш широке застосування в найрізноманітніших галузях промисловості. Розширюється область застосування зарекомендували себе раніше вібромашин, знову створюють вібромашини, для здійснення нових операцій. Це зумовлено конструктивною простотою вібромашин в багатьох випадках більш високою, ніж у звичайних машин, технологічної ефективністю.При всій своїй конструктивній простоті вібромашини представляють великі складності для розрахунку, велику увагу приділяють розробці методів їх розрахунку. Умовами процесу грохочення є переміщення матеріалу по розділовій перегородці і його перемішуванні, щоб великі частки не перешкоджали дрібним проходити крізь отвори. У сучасних грохотах ці умови виконуються за рахунок вібрації розділових перегородок. Залежно від типу вібратора траєкторія руху точок роздільної перегородки близька до кругової або прямолінійною. Одним з основних елементів вібраційних грохотів є короб, на якому змонтовані сита або колосники. Короб забезпечується або одновальний вібратором, що забезпечує круговий рух, або двохвальним (самобалансним) вібратором, збудливим напрям коливання. Для збільшення швидкості переміщення матеріалу по розділовій перегородці і відповідно продуктивності гуркоту короб зазвичай встановлюється під кутом до горизонту.
При проходженні матеріалу по розділовій перегородки не всі дрібні частини проходять крізь отвори. Під коефіцієнтом якості грохочення розуміють відношення вагової кількості матеріалу пройшов крізь розділову перегородку, до ваговій кількості дрібної фракцій, що міститься у вихідному матеріалі. Іноді цей коефіцієнт виражається у відсотках.
Продуктивність, яка припадає на одиницю поверхні гуркоту, взаємопов'язана з коефіцієнтом якості грохочення. Чим вища продуктивність, тим нижче коефіцієнт якості грохочення. При розрахунку оптимального кута нахилу короба і продуктивності гуркоту звичайно враховується очікуване якість грохочення.
За способом установки грохоти можуть бути або закріпленими на фундаменті, або підвішуються до перекриття. Виготовляються і універсальні грохоти, придатні для будь-якого установки
Застосування вібраційної техніки в промисловості в ряді випадків дозволяють корінним чином вдосконалити технічні процеси. Прикладом можуть служити вібровипуск руди, що підвищив безпеку та ефективність праці.
Викладаючи нові досягнення в галузі практики та теорії вібраційних машин, робота сприятиме успішному впровадженню вібротехніку в промисловість.
1. Огляд літератури
Грохоти призначені для розділення матеріалів по крупності шматків або частинок. Принцип роботи грохотів полягає в пропущенні матеріалу через розділову перегородку з певним розміром отвору. Частинки, розміром яких менше розміру отвори в ситі, проходять крізь нього, а більші затримуються. Застосовуючи перегородки з різними отворами, можна розділяти зернистий матеріал практично нове число фракцій.Як розділових перегородок звичайно застосовуються сотка або колосники. Найбільшого поширення отримала сталева сітка (ГОСТ 3306-70). Для класифікації тонко подрібнених матеріалів застосовується також сітка з кольорових металів, клацаючи і капрону. Значні перспективи має застосування гумової сітки, довговічність якої, за даними промисловості, істотно вище сталевий. Колосники зазвичай застосовуються для класифікації матеріалу, містять великі шматки.
За принципом дії, виду і типу грохоти діляться на: ситові грохоти; валкові грохоти; гіріціонние грохоти; вібраційні грохоти; барабанні грохоти; грохоти самобалансние.
Похилі грохоти з круговим рухом короби стандартизовані - ГОСТ 10745-69 "Гуркіти інерційні похилі"
Грохоти з двохвальним вібратором стандартизовані - ГОСТ 15103-69 "Грохоти самобалансние".
1.1. Сипів грохоти простого кочення
З усіх відомих грохотів найбільш поширеним є ситові (рис 1). Сипів грохоти застосовуються як для класифікації, так і для промивки, зневоднення або кускових і зернистих матеріалів від шламу.REF SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис 1. Схема ситових грохотів
а - односітовий
б - многосітовий з вертикальним дизайном сит
в - многосітовий з горизонтальною компонуванням сит
1 - короб
2 - сито
3 - підвіска
4 - опорна рама
5 - привід
Підлягає грохочення матеріал надходить на гуркіт і під дією гравітаційних та інерційних сил просувається по ситу до вихідного кінця короба. При цьому залежно від технологічного призначення гуркоту відбувається розподіл матеріалів на фракцій, промивання водою, зневоднення і звільнення від шламу.
При класифікації на ситовим гуркоті матеріал ділитися на число фракцій, яка дорівнює кількості сит, плюс одиниця, тобто кількість одержуваних фракцій на одиницю більше числа сит. Межі розділу сипкого матеріалу на фракцій визначаються розміром отворів в ситах гуркоту. У разі промивки, зневоднення і обесшламіванія кускового матеріалу (без класифікацій) застосовують штамповані сита з невеликими отворами щелевидной форми, призначення яких пропускати воду шлам і затримувати шматки.
Для розподілу матеріалу на кілька фракції виготовляють многосітовие грохоти. При цьому сита компонуються або по висоті (рис. 1, б), або по довжині (рис. 1, в). В обох випадках ефективність класифікації та продуктивність гуркоту приблизно однакова, на вертикальна компонування сит займає менше місця в плані, на більше по висоті, а при горизонтальній навпаки.
Ситові грохоти за конструктивними особливостями і пристрою приводу діляться на хитні, гіраціонние і вібраційні.
2. Опис пристрою і роботи гуркоту
Складається з нерухомої рами, установлюваної на фундаменті, і короби, забезпеченого пружиною підвісний і вібратором. Рама і короб виготовлені з листової сталі і стандартного прокату. Гуркіт має два яруси сит і працює за способом грохочення "від великого до дрібного". Сито складається зі сталевої рами і сталевої сітки. Верхнє сито закріплюється за допомогою дерев'яних рейок і дерев'яних клинів, а нижнє - скобами і натяжними болтами. Для зменшення зносу всі опорні поверхні рам і сіток футірованни листовий гумою.Вібратор двухвальний самобалансний. Дебаланс виготовлені заодно ціле з валами. Вали для синхронізації обертання з'єднані парою циліндричних шестерень.
Привід складається з електродвигуна, встановленого на нерухомій рамі, шківів і клинових ременів.
Заодно ціле з валами. обалансний. ерхності рам і сіток футірованни листовий гумою. скобами авновешівала відцентрову силу
2.1. Принципова схема самобалансного гуркоту
1 - короб гуркоту; 2 - пружний елемент (пружина); 3 - сито, 4 - дебалансного вали; 5 - зубчаста передача; 6 - Кліноременная передача; 7 - електродвигун.
3. Розрахункова частина
При розрахунку вібраційного гуркоту визначають залежність між вагою гуркоту, радіусом, вагою і частотою обертання дебаланса, а так само між параметрами гуркоту і споживаної потужністю.Вихідні дані:
Розміри сит, мм; верхнього 3280 x 1142
нижнього 3280 x 1250
Частота коливань, 1/хв (n) 900
Амплітуда коливань, мм (l) 5
Маса коливних частин, кг (m) 1500
Габаритні розміри, мм:
довжина 3870
ширина 2050
висота 1415
Маса з ел. двигуном, кг (m) 2200
Потужність ел. двигуна, кВт (N) 7
3.1. Визначення параметрів дебалансного вантажу
З виразу:mg - маса дебалансного вантажу, кг.
r - радіус центру мас дебалансного вантажу, м
Z - число дебаланснених вантажів Z = 2;
З креслення гуркоту r = 0.008 м.
3.2. Розрахунок вала гуркоту
На вал діють реакції короби, відцентрова сила від дебалансов валу, натяг ременя, власні ваги валу, шків і дебалансного вантажі.3.3. Визначаємо відцентрові сили від дебалансного вантажу:
mg - маса дебалансного вантажу, кг.
r - радіус центру мас дебалансного вантажу, м
g - вага дебалансного вантажу
g = 470 H
3.4. Розрахунок споживаної потужності
Споживана потужність гуркотом витрачається на подолання тертя в підшипниках валу.Т - діюча на підшипник сила тертя
Р - відцентрова сила від дебалансного вантажу
Робота тертя
d - діаметр вала
n - частота обертання вала
Споживана потужність на один дебаланс
Споживана потужність гуркоту
Потужність двигуна визначають, розділивши результат, отриманий по вище вказаній формулі, на к. п. д. приводного механізму, який становить зазвичай
Іншими втратами у вібраційному гуркоті нехтують, у вигляді їх малості.
3.5. Визначення продуктивності гуркоту
Продуктивність вібраційних грохотів точному розрахунку не піддається і є величиною дослідної, проте можна вказати, що вона пропорційна ширині гуркоту, висотою шару матеріалу на гуркоті і швидкості його руху вздовж сита. Остання в свою чергу залежить від кута нахилу гуркоту, частоти вібрації і амплітуди коливань сита. Орієнтовно її можна визначати наступним чином. Що знаходиться на похилому ситі частка в результаті його вібрації підкидається на висоту, рівну амплітуді вібрації, т.е.2e, потім під дією сили тяжіння падає вертикально, зміщуючись вздовж сита на величину, рівнуОрієнтовно продуктивність гуркоту в (г / год) можна визначити за формулою:
В - ширина просіює, В = 1,142 м.
h - висота шару матеріалу
d - розмір найбільш великих шматків матеріалу d = 0.15 [3. c 26]
е - амплітуда вібрації гуркоту е = 0,005 м. [3 c.26]
n - частота обертання вала n = 900 [3 c.26]
Q = 25 м3/год
3.6. Розрахунок клиноремінною передачі
а) Передаточне число клиноремінною передачі визначаємо по відношенню діаметрів шківівб) Максимальна споживана потужність N = 7 кВт
в) Фактичне середнє міжосьова відстань а = 765 мм
г) Кут нахилу передачі до горизонту
Підбір електродвигуна
Необхідна потужність електродвигуна
Nгр - максимальна потужність споживана гуркотом
Застосовуємо електродвигун типу
4А13254У3
Номінальна потужність 7,5 кВт
Номінальна частота обертання 1455 об / хв
Кінематична схема ремінної передачі
Підбір ременя
За рекомендацією приймаємо клиновий ремінь профілю Б [1 c.216]
Lр - ширина ременя 14 мм
W - максимальна ширина ременя 17 мм
Т0 - висота профілю 10,5 мм
Lр - розрахункова довжина ременя прийнята для визначення номінальної потужності на один ремінь 2240 мм
Існуючий шків d1 = 250 мм, що d1> 125 мм [1 c.263] значить розрахунок передачі будемо проводити при частоті обертання ротора nр = 1458 об / хв
Існуючий шків d2 (на гуркоті) дорівнює d2 = 375 мм
Визначаємо довжину ременя
А - міжосьова відстань між осями двох шківів А = 765 мм
Приймаються Lp = 2500 мм [1 c.263]
Визначення розрахункової потужності:
Ро - номінальна потужність
СL - коефіцієнт враховує довжину ременя
СP - коефіцієнт динамічності та режиму роботи
При обхваті
При Lp = 2500 мм СL = 1,03 [1 c.268]
СP = 1,5 [1 табл.9.7]
Швидкість ременя
При швидкості ременя V = 19 м / с діаметрі шківа d1 = 250 мм і профілі ременя Б
Р0 = 6,6 кВт [1 c.265]
Розрахункова потужність на один ремінь
Враховуючи, що передача включає три ремені, то Рр = 13,2 кВт, а це більше фактичної потужності Nгр = 7 кВт
3.7. Визначення опорних реакцій
Реакції опорРц - відцентрові сили від дебалансного вантажу
Вихідні дані до побудови епюр згинаючих і крутних моментів
а = 0,08 м з = 0,12 м в = 1,3
Максимальний згинальний момент виникає посередині валу
Крутний момент
При міцнісних розрахунках вала Мкр можна знехтувати
Умови міцності
З умови міцності визначаємо необхідний момент опору не симетричного небезпечногоперетину валу
Wн - момент опору не симетричного небезпечногоперетину валу
Мі max - максимальний згинальний момент
Розрахункова схема вала
3.8. Перевірочний розрахунок зубчастої передачі
Вихідні дані і креслення гуркоту [3 c.26]Частота коливань n = 900 1/хв
Амплітуда е = 5 мм
Потужність електродвигуна Nдв = 7 кВт
Кутова швидкість
Визначаємо потужність на дебалансного валу
Визначаємо крутний момент на валу
Визначаємо модуль і число зубів і коліс, враховуючи що колеса не коригування, передавальне число U = 1, а міжосьова відстань aw = 240мм
Переймаючись модулем m = 4 мм, визначимо що
Призначаємо матеріал коліс сталь 40X, термічна обробка - поліпшення. Для нього допустимі контактні напруги
Перевіримо зуби коліс на згинальну та контактну втому
Згинальна втома
КFB - коефіцієнт концентрації навантаження [4 c.52] КFB = 1.04
КFV - коефіцієнт динамічного навантаження [4 c.69] КFV = 1.1, при окружної швидкості
Кі - коефіцієнт, що враховує вплив кута нахилу зуба на згинальну міцність [4 c.67 рис.4.7] Кі = 1
YF - коефіцієнт форми зубців [4, табл.4.22] YF = 1,05
Контактна втома
Z = 310 - для прямозубих передач
Ширина колеса
3.8 Розрахунок шпоночно з'єднання
Для з'єднання вала з шківом і зубчастими колесами застосовуємо з'єднання призматичної шпонкою ГОСТ 23360-78. Призматичні шпонки перевіряють на стиск при
Дебалансного вал d = 72 vv Мкр = 74Нм
Мкр - момент передається шпонковим з'єднанням
d - діаметр вала
h - висота шпонки
lp - робоча довжина шпонки
4. Допуски і посадки
Посадки з зазором:Шків на валу
Корпус підшипника в корпусі вібратора
Ущільнення на валу
Перехідні посадки:
Вал - підшипник
Зубчасте колесо на валу
Посадка з натягом:
Підшипник в корпусі
Середній клас точності різьбового з'єднання М20 -
Грубий клас точності різьбового з'єднання
Незазначені граничні відхилення розмірів + t; - t;
5. Список використаних ГОСТів
1. ГОСТ 18498 - 73 Терміни визначення позначення для зубчастих передач.2. . ГОСТ 2185 - 66 Придаткові числа зубчастих передач.
3. ГОСТ 19672 - 74 Модулі зубчастих передач.
4. ГОСТ 24705 - 81 Основні елементи метричних різьб загального призначення.
5. ГОСТ 24705 - 81 Метрична різьба.
6. ГОСТ 7798 - 70 Довжина болтів.
7. ГОСТ 5915 - 70 Розміри гайок шестигранних, нормальної точності.
8. ГОСТ 23360 78 Розміри шпонок призматичних і пазів для них.
9. ГОСТ 1050 - 88 Сталь 40Х.
10. ГОСТ 2501 - 88 Складання креслень.
11. ГОСТ 2789 - 73 Шорсткість поверхонь.
6. Висновок
У процесі виконання курсового проекту з розрахунку гуркоту самобалансного отримані наступні результати:
- Споживана потужність гуркоту Nгр = 2,4 Квт
- Потужність електродвигуна Nдв = 7 Квт
- Частота обертання вала електродвигуна n = 900мін
- За цими даними обраний електродвигун типу: 4А13254У3
- Продуктивність гуркоту Q = 67,6 т / год
- Передавальне відношення клинопасової передачі i = 1,5
- Проведений перевірочний розрахунок зубчастої передачі
- Підібрано шпонки 20х12х70 яка забезпечує запас міцності на орез і зминання
Основні вимоги, що пред'являються до розраховується машині; висока продуктивність, надійність, технологічність, мінімальні габарити і маса виконані.
Список літератури
1. Чернявський С.А., Кузнєцов Б.С. Проектування механічних передач. Навчально-довідковий посібник для вузів - 5-е вид. переріб. і доп. - М.: Хімія 1984 - 560 с. мул.2. Сіденко П.М. Зміна у хім. промисловості. - М.: Хімія 1977 - 368 с. мул.
3. Чернілевсій Д.В. Деталі машин і механізмів. Навчальний посібник - 2-е вид. перероб. і доп. - К.: Вища шк. Головне вид-во 1987р. - 328 с.
4. Батурин А.Т. Цецковіч Г.М. Паніч.Б. Б. Чернін П.М. Деталі машин - 6-е вид. машинобудування - М: 1971 - 467 с.