Mecanismul de Actionare a Conveierului cu Banda

Sarcina tehnic nr. 10Mecanismul de acionare a a conveierului suspendat

Date pentru proiectare Varianta 3

Fora de traciune la band Ft , kN4.8

Viteza benzii v,m/s0.62

Pasul lantului de tractiune p,mm63

Numarul de dinti ai rotii de lant,z9

Durata de exploatare L,ani10

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 =4.8 [kN];

vol viteza liniar a OL, vol =0.62 [ 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]

14AM112MB6Y34.01000950

24AM100L4Y315001430

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

, unde:

este viteza OL, =0.62 [m/s];Unde: p-pasul lantului de tractiune p=63[mm] z-numarul de dinti ai rotii de lant z=9[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 nu se incadreaza in valorile recomandate pentru cazul transmisiei prin angrenaje conice, n corespundere cu [1,tab. 2.2 pag. 15], acceptm a doua variant a motorului electric.Astfel, n final, alegem motorul electric 4AM100L4Y3, (Pnom=4 [kW]; nnom=1430 [min-1]); rapoartele de transmitere:

reductorul cilindric

=5,0 transmisia prin curea

=4,3 mecanismul de actionare

=21,71.3 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.Tabelul 1.2 Parametrii cinematici i de for ai MAParametrulArboreConsecutivitatea 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

2CALCULUL 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