Конструктивная безопасность

Для предотвращения попадания пыли на обслуживающий персонал предусмотрены, в верхней чисти корпуса вибрационного сита: «Кожух», установленный на опоры. Представляющий из себя листы металла

5.7. Расчёт размеров производительности, на прочность

При расчёте вибрационного грохота определяют зависимости между весом машины, радиусом, весом и частотой вращения дебаланса, а так же между параметрами машины и потребляемой мощностью.

Исходные данные:

Размеры сит, мм; верхнего 1300 x 800

Частота колебаний, 1/мин (n) 930

Амплитуда колебаний, мм 6

Масса колеблющихся частей, кг (m) 790

Габаритные размеры, мм:

длина 1950

ширина 1980

высота 855

Масса с эл. двигателем, кг (m) 2200

Мощность эл. двигателя, кВт (N) 4, 5

5.7.1. Определение параметров дебалансного груза:

Рис №12 Эскиз дебалансного груза.

Из выражения:

(13)

, где

mg – масса дебалансного груза, кг.

r – радиус центра масс дебалансного груза, м

Z – число дебалансненых грузов Z = 1;

(14)

Из чертежа грохота r = 0.0025 м.

5.7.2. Расчёт вала грохота

На вал действуют реакции короба, центробежная сила от дебалансов вала, натяжение ремня, собственные веса вала, шкив и дебалансные грузы.

, где (15)

mg – масса дебалансного груза, кг.

r – радиус центра масс дебалансного груза, м

- угловая скоростьдебалансного вала

g – вес дебалансного груза

с-1 (16)

g = 600 H

(17)

5.7.4. Расчёт потребляемой мощности

Потребляемая грохотом мощность расходуется на преодоление трения в подшипниках вала. [7]

, где (18)

Т – действующая на подшипник сила трения

Р – центробежная сила от дебалансного груза

- коэффициент трения вала в подшипниках

Работа трения

, где (19)

d – диаметр вала

n – частота вращения вала

Дж

Потребляемая мощность на один дебаланс

(20)

Потребляемая мощность грохота

Мощность двигателя определяют, разделив результат, полученный по выше указанной формуле, на к. п. д. приводного механизма, который составляет обычно

(21)

Другими потерями в вибрационной машине пренебрегают, в виду их малости.

5.7.5. Определение производительности машины [15]

Производительность вибрационных машин точному расчёту не поддаётся и является величиной опытной, однако можно указать, что она пропорциональна ширине грохота, высоте слоя материала на грохоте и скорости его движения вдоль сита. Последняя в свою очередь зависит от угла наклона сита, частоты вибрации и амплитуды колебаний сита. Ориентировочно её можно определять следующим образом. Находящаяся на наклонном сите частица в результате его вибрации подбрасывается на высоту, равную амплитуде вибрации, т.е.2e, затем под действием силы тяжести падает вертикально, смещаясь вдоль сита на величину, равную

(22)

Ориентировочно производительность машины в (г/ч) можно определить по формуле:

, где (23)

В – ширина просеивающей поверхности В = 1, 200 м.

h – высота слоя материала

, где (24)

d – размер наиболее крупных кусков материала d = 0.15

- коэффициент разрыхления движущегося материала = 0, 6

е – амплитуда вибрации грохота е = 0, 006 м.

- плотность просеиваемого материала = 1600

n – частота вращения вала n = 930

- угол наклона короба

Q = 30 м3/ч

5.7.6. Расчёт клиноремённой передачи

а) Передаточное число клиноремённой передачи определяем по отношению диаметров шкивов

(25)

б) Максимальная потребляемая мощность N = 4, 5 кВт

в) Фактическое среднее межосевое расстояние а = 765 мм

г) Угол наклона передачи к горизонту

Подбор электродвигателя

Необходимая мощность электродвигателя

Nгр – максимальная мощность потребляемая машины:

- к. п. д. ремённой передачи

Применяем электродвигатель типа

А052-6

Номинальная мощность 5.5кВт

Номинальная частота вращения 950 об/мин

Рис №13. Кинематическая схема ремённой передачи.

Подбор ремня [10]

По рекомендации принимаем клиновой ремень профиля Б

Рис №14. Клиновой ремень.

Lр – ширина ремня 14 мм

W – максимальная ширина ремня 17 мм

Т0 – высота профиля 10, 5 мм

Lр – расчётная длинна ремня принятая для определения номинальной мощности на один ремень 2240 мм

Существующий шкив d1 = 250 мм, что d1 > 125 мм значит расчёт передачи будем проводить при частоте вращения ротора nр=950 об/мин

Существующий шкив d2 (на грохоте) равен d2 = 375 мм

Определяем длину ремня

, где (27)

А – межосевое расстояние между осями двух шкивов А = 765 мм

Принимаем Lp = 2500 мм [1 c.263]

Определение расчётной мощности:

, где (28)

Ро – номинальная мощность

- коэффициент учитывающий угол обхвата

СL – коэффициент учитывающий длину ремня

Сp – коэффициент динамичности и режима работы

При обхвате = 1

При Lp = 2500 мм СL = 1, 03

Сp = 1, 5

Скорость ремня

(29)

При скорости ремня V = 19 м/с диаметре шкива d1 = 250 мм и профиле ремня Б

Р0 = 5, 5кВт

Расчётная мощность на один ремень

Учитывая, что передача включает 2 ремня, то Рр = 7, 6 кВт, а это больше фактической мощности Nгр = 5, 5 кВт

5.7.7. Определение опорных реакций

Реакции опор

, где (30)

Рц – центробежные силы от дебалансного груза

(31)

а = 0, 08 м с = 0, 12 м в = 1, 3

Максимальный изгибающий момент возникает посередине вала

(32)

Крутящий момент

(33)

При прочностных расчётах вала Мкр можно пренебречь

Условия прочности

Из условия прочности определяем необходимый момент сопротивления не симметричного опасного сечения вала

, где (34)

- предел прочности для данного вала сталь 35 ГОСТ 1050-88

Wн – момент сопротивления не симметричного опасного сечения вала

Ми max – максимальный изгибающий момент

- 65МПа – допустимые напряжения на изгиб

(35)

Рис №15. Расчетная схема вала

Рис №16.

Двигатель закрытый обдуваемый единой серии АИР (АО52-6);

Р_спр = 5, 5кВт; n_таб = 950 об/мин.

Таблица № 1

Габаритные размеры двигателя

5.7.8. Выбор крышки

По диаметру отверстия в кор­пусе с учётом диапазона диаметра заплечика подбираем крышку торцовую для корпуса. [8]

Крышки высокая (МВ) и средняя (МС) не подходят, т.к. имеют отверстия под вал меньше значения диаметра запле­чика. Подходит крышка низкая (МН) с диаметром отверстия под вал 60 мм:

Крышка МН 130x60 ГОСТ 13219.6- 81.

Выбираем крышки торцовые с манжетным уплотнением корпусов подшипников качения низкие (3 шт.) ГОСТ 13219.5-67. В соответствие с внешним диаметром корпуса и подшипника и диаметром вала, нам необходима крышка МН 130× 60:

Рис №17. Крышка.

Таблица №2

Номинальные размеры крышки

Для предотвращения утечки масла между корпусом и фланцем крышек устанавливают металлические и неметаллические прокладки. В узлах с нерегулируемыми подшипниками обычно применяют прокладки из картона. Мы используем прокладку из картона Б-1 ГОСТ 9347-74 – картон марки Б толщиной 1, 5 мм.

С левой стороны корпуса устанавливаем такую же крышку. Для обеспе­чения совпадения диаметров вала и отверстия в крышке, ставим на валу втулку
с наружным диаметром 65 мм, которая будет выполнять ещё и функцию бурти­ка для полумуфты, насаживаемой на вал.