Mecanismul de Actionare a Conveierului cu Banda

Sarcina tehnic nr. 4Mecanismul de acionare a malaxorului vertical

1 motor electric (ME);

2 transmisie princurea trapezoidal(TD,transmisie deschis);3 reductor cu roi dinate cilindrice (CIL);4 cuplaj (C);5 malaxor (OL, organ delucru);6 amestec.Date pentru proiectare Varianta 6

Fora de traciune la band Ft , kN1.4

Viteza benzii v,m/s0.9

Diametrul tamburului D,mm320

Durata de exploatare L,ani7

CuprinsIntroducere3

1. ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC SI CALCULUL CINEMATIC AL MECANISMULUI DE ACTIONARE....41.1. ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC..41.2 DETERMINAREA I DISTRIBUIREA RAPORTULUI TOTAL DE TRANSMITERE AL MA.51.3 DETERMINAREA PARAMETRILOR CINEMATICI I DE FOR AI ARBORILOR MA.52. CALCULUL DE PROIECT AL ANGRENAJULUI REDUCTORULUI..72.1. ALEGEREA MATERIALULUI ANGRENAJULUI SI DETERMINAREA TENSIUNILOR LUI...72.2. DIMENSIONAREA ANGRENAJULUI CU ROI DINATE CILINDRICE..72.3. CALCULUL FORELOR N ANGRENAJ..102.4. CALCULUL DE VERIFICARE A ANGRENAJULUI....103. CALCULUL ARBORILOR...133.1. CALCULUL DE PREDIMENSIONARE.133.2. CALCULUL DE DIMENSIONARE.133.2.1. ALEGEREA PREALABIL A RULMENILOR...133.2.2. ELABORAREA SCHIEI DE DIMENSIONARE...133.2.3. CALCULUL DE DIMENSIONARE A ARBORELUI-PINION..163.2.4. CALCULUL DE DIMENSIONARE A ARBORELUI CONDUS....213.3. PROIECTAREA CONSTRUCTIV A ARBORELUI.264. CALCULUL RULMENILOR.264.1. DETERMINAREA DURATEI DE FUNCIONARE NECESAR PENTRU MA. ...274.2. DETERMINAREA CAPACITII DINAMICE PORTANTE NECESARE A RULMENILOR...274.2.1. CAPACITATEA PORTANT DINAMICA NECESAR PENTRU RULMENIII ARBORELUI PNION274.2.2. CAPACITATEA PORTANT DINAMICA NECESAR PENTRU RULMENII ARBORELUI CONDUS284.3. ALEGEREA FINALA A RULMENILOR..285. PROIECTAREA CONSTRUCTIV A ROILOR DINTAE CILINDRICE...296. CALCULUL ASAMBLARILOR PRIN PAN.306.1. CALCULUL ASAMBLRII PRIN PAN PENTRU ARBORELE-PINION....306.2. CALCULUL ASAMBLARII PRIN PANA PENTRU ARBORELE CONDUS.31BIBLIOGRAFIE..33Introducere

Evoluia cursului Organe de maini influeneaz considerabil asupra progresul rapid al construciei de maini. Construcia de maini este o ramur de baz n industrie. Nivelul su este unul din factorii de baz ce stabilete dezvoltarea economiei statului, astfel ea necesit o permanen dezvoltare i perfecionare prin introducerea metodelor exacte de construcie, automatizarea, implementarea inovaiilor tehnice i tehnologice.

Scopul producerii este satisfacerea nevoilor materiale i spirituale ale societii.Proiectarea este activitatea tehnic i grafic, ce are ca scop elaborarea ideii de proiectare i concretizarea imaginii grafice n desenele de execuie.

Transmisia mecanic este realizat de transmisii cu funcia transmiterii micrii de rotaie dintr-o parte n alta fr a modificarea raportului dintre viteze i a modifica direcia modulului.Micarea de la un element la altul se produce prin dou moduri: prin angrenare i prin friciune.Dup forma roilor: cilindrice, conice, cu angrenaj melcat.

Reductorul are ca funcie micorarea vitezei unghiulare cu o frecven de rotaie pentru a mri momentul de torsiune.1.ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC SI CALCULUL CINEMATIC AL MECANISMULUI DE ACIONARE1.1Alegerea motorului electric1.1.1Determinm puterea necesar a organului de lucru (OL) din cadrul mainii proiectate Pol, [kW]:

,

undeFt este fora de traciune OL, Ft =1,4 [kN];

vol viteza liniar a OL, vol =0.9 [ m/s]

[ Sarcina de proiect ]

[kW]1.1.2 Determinm randamentul orientativ al mecanismului de acionare (MA),:

,

unde

- randamentul transmisiei prin curea trapezoidal,acceptm = 0,96;

- randamentul angrenajului reductorului ( reductor cu roi dinatecilindrice), acceptm =0,97;

- randamentul unei perechi de rulmeni, acceptm ; - randamentul cuplajului, acceptm

[1, tab. 2.1, pag.12]

.

1.1.3 Determinm puterea necesar pe arborele motorului electric (ME) QUOTE

:

.

1.1.4 Determinm puterea nominal a ME -[kW].

n conformitate cu recomandrile [1,pag. 13] i n corespundere cu [1, tab. S3, anexa2], acceptm n continuare [kW].

1.1.5 Alegem prealabil tipul motorului electric.Deoarece pentru [kW] i corespunde mai multe tipuri de ME cu numr diferit de turaii, n conformitate cu recomandrile [1, pag.13] i n corespundere cu [1, tab. S3, anexa2], alegem prealabil urmtoarele dou motoare electrice:

Tabelul 1.1 Caracteristica tehnic pentru dou variante de ME alese prealabil.VariantaModelul MECaracteristica tehnica

Puterea nominala

[kW]Turatia asincroima

[min-1]Turatia nominala

[min-1]

14AM90L6Y31.51000935

24AM80B4Y315001415

1.2 Determinarea i distribuirea raportului total de transmitere al MA.1.2.1 Determinm turaia arborelui OL - [min-1]:

, unde:

este viteza OL, =0.9 [m/s];

-diametrul tamburului, =320 [mm][Sarcina de proiect]

[min-1].1.2.2 Determinm rapoartele de transmitere ale MA pentru ambele variante de ME, i :

.

1.2.3Determinm rapoartele de transmitere ale treptelor MA:

unde:

i sunt rapoartele de transmitere ale reductorului i respectiv ale transmisiei prin curea. n conformitate cu recomandrile [1, pag. 14] i n corespundere cu [1, tab. 2.2, pag. 15] acceptm ired =5.0.

Din relaia de mai sus determinm valorile pentru cele dou variante propuse:

,Deoarece valoarea depete valoarea maxim recomandat pentru cazul transmisiei prin curea, n corespundere cu [1,tab. 2.2 pag. 15], acceptm prima variant a motorului electric.Astfel, n final, alegem motorul electric 4AM90L6Y3, (Pnom=1.5 [kW]; nnom=935 [min-1]); rapoartele de transmitere:

reductorul cilindric

=5,0 transmisia prin curea

=3,5 mecanismul de actionare

=17.41.3 Determinarea parametrilor cinematici si de for ai arborilor MA.n corespundere cu schema cinematic a MA [sarcina de proiectare] pentru calculul cinematic vom avea urmtoarea schem de calcul: Motor electricTransmitere deschisReductorCuplajOrgan de lucru.Prezentm un rspuns tabelar pentru acest calcul (tab. 1.2)ParametrulArboreConsecutivitatea legturii mecanismului de acionare conform schemei cinematice.

Motor electricTransmitere deschisreductorcuplaj organ de lucru

metdredcol

Puterea P,[kW]me

I

II

ol

Turaia n,[min-1]

Viteza unghiular ,[s-1]me

I

II

ol

Momentul de tosiune

T, [Nm]me

I

II

ol

Tabelul 1.2 Parametrii cinematici i de for ai MA2CALCULUL DE PROIECT AL ANGRENAJULUI REDUCTORULUI.2.1Alegerea materialului angrenajului i determinarea tensiunilor admisibile.2.1.1Alegerea materialului, roilor dinate, a duritii i tratamentului termic.Alegerea materialului, tratamentului termic i a durittii perechii de roi care angreneaz, poate fi efectuat conform recomandrilor din [1, tab. 3.2, pag. 18], iar proprietile mecanice ale materialului ales - [1, tab. 3.3, pag. 19]

Conform acestor recomandri alegem marca oelului pentru fabricarea pinionului i roii dinate oel 40X, duritatea - 350 HB1Diferena duritilor medii HB1med HB2med = 20...50.

Proprietile mecanice ale oelului 40X vor fi:

duritatea: 269...302 HB1;

tratamentul termic:clire;

dimensiunile limit ale semifabricatului: Dlim 125 [mm];

Determinm duritatea medie a dinilor pinionului i roii dinate:

pinion HB1med=(HBmin + HBmax)/2 = (269+302)/2 = 285,5;

roat HB2med =285- ( 2050) (250,0

2.1.2Determinm tensiunile admisibile de contact pentru pinion [(]H1 i roata [(]H2, [N/mm2 ] conform [ 1, tab. 3.2, pag. 18 ]:

pinion -[(]H1 =1,8 HB1med +67 = 1,8 285,5 +67 = 580,9 [ N/mm2];

roat -[(]H2 =1,8 HB2med +67 = 1,8 250,0 +67 = 517,0 [ N/mm2];

2.1.3Determinm tensiunile admisibile de ncovoiere pentru pinion [(]F1 i roat [(]F2, [ N/mm2 ] conform [1, tab. 3.2, pag. 18]:

pinion -[(]F1 =1,03 HB1med = 1,03 285,5 = 293,91 [ N/mm2];

roat -[(]F2 =1,03 HB2med = 1,03 250,0 = 257,5 [ N/mm2];

Deoarece transmisia este reversibil, [(]F se micoreaz cu 25% [1, pag. 19]:

pinion -[(]F1 =0,75 293,91 = 220,43 [ N/mm2];

roat - [(]F2 =0,75 257,5 =193,13 [ N/mm2].

2.1.4Prezentm un rspuns tabelar pentru acest calcul:Tabelul 2.1 - Caracteristicile, mecanice ale materialului transmisiei.

ElementultransmisieiMarca oeluluiDlim,

[mm]Tratament termicHB1med[(]H[(]F

HB2med[ N/mm2]

1.Pinion2. Roata dinat40X 125Clire285,5

250580,9 517,0220,43193,13

2.2Dimensionarea angrenajului cu roi dinate cilindrice

2.2.1Determinm distana dintre axe ,[mm]:

,

unde:

este coeficientul distanei dintre axe, acceptm ;

- coeficientul limii coroanei danturate, acceptm ;

- coeficientul neuniformitii distribuirii sarcinii pe lungimea dintelui, acceptm ;

[1, pag. 22]

- raportul de transmitere al reductorului, ;[vezi p.1.2.3, pag.4]

- momentul de torsiune, care acioneaz asupra arborelui condus al reductorului, [Nm];[ tab. 1.2, pag.5]

- tensiunea admisibil de contact a materialului roii dinate,

[N/mm2];[tab.2.1 pag.6]

[mm].Conform irului de numere normale [1, tab. S1, anexa 2], acceptm [mm].

2.2.2 Determinm modulul de angrenare m, [mm]:

,

unde:

este coeficientul de modul, acceptm ;[1, pag.22]

,[mm] diametrul de divizare a roii:

[mm];

,[mm] limea coroanei danturate a roii, care se determin din relaia:

[mm]Conform irului de numere normale [1, tab.S1, anexa2] ,acceptm [mm].

- tensiunea admisibil de ncovoiere a roii dinate, [N/mm2]

[tab.2.1 pag.6]

[mm].Acceptm modulul [mm].[1, tab.41, pag.23]

2.2.3 Determinm unghiul de nclinare ai dinilor :

2.2.4 Determinm numrul sumar de dini ai pinionului i roii dinate, :

[dinti].

Acceptm [dini].2.2.5 Precizm valoarea real a unghiului de nclinare a dinilor:

.

2.2.6 Determinm numrul de dini ai pinionului, :

[dinti].Acceptm [dini].

2.2.7 Determinm numrul de dini ai roii dinate, :

[dinti]

Acceptm [dinti].

2.2.8 Determinm raportul de transmitere real i verificm abaterea faa de raportul de transmitere ales iniial :

;

.

2.2.9 Determinm valoarea real a distanei dintre axe ,[mm]:

[mm].2.2.10 Determinarea parametrilor geometrici de baz ai transmisiei.

Tabelul 2.2 Parametri geometrici de baz ai angrenajului cilindric [mm]

ParametruPinionRoata

DiametrulDivizare

Exterior

Interior

Limea coroanei danturate

Figura 2.1 Parametri de baz ai angrenajului cu roi dinate cilindrice

2.3 Calculul forelor n angrenaj

Fora tangenial: pinion - ; roat - [N].Fora radial:

pinion - ;

roat - [N].Fora axial:

pinion - ;

roat - [N].2.4 Calculul de verificare a angrenajului

2.4.1 Verificm distana dintre axe,[mm]:

[mm].

2.4.2 Verificm tensiunea de contact ,[N/mm2]:

,

unde:

este un coeficient complex, acceptm ;[1, pag.27]

- fora tangenial din angrenaj, [N];[p. 2.3, pag.9]

- coeficientul distribuirii sarcinii ntre dini. Determinm prealabil viteza periferic a roii dinate ,[m/s]:

[m/s].Stabilim treapta a 9-a de precizie pentru angrenajul proiectat [1, tab. 4.4, pag, 28] si acceptm ;[1, fig. 4.2, pag.29]

- coeficientul sarcinii dinamice, acceptm;[1, tab.4.4, pag.28]

Mrimile ,[N,m]; ,[N/mm2]; ; ,[mm]; ,[mm]; - [p.2.2.1, pag. 7]; ,[s-1] viteza unghiular a arborelui condus [tab. 1.2, pag, 5].

[N/mm2].

Aa cum