Основы расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств

      где  L- длина ситового барабана, м;

             - длина зоны центробежного отжима,

                   =0,11_·r=0,11_·0,18=0,02  м. 

      Из  формулы производительности (7.1) длина  бича протирочной машины равна:

                                    (2.5)

      Предположим, что диаметр сита машины равен  D=0,4м, тогда длина бича будет равна: 

                                               

      Следовательно, длина ситового барабана равна:

                                                  

      При длине ситового барабана L=800мм и диаметре сита D=400мм выполняется условие L:D=2:1. Следовательно, конструктивные параметры данной протирочной машины подобраны, верно.

      Далее определим длину рабочей части  вала машины по формуле: 

                                                                              (2.6) 

      где  - длина ступицы вращающейся лопасти, мм;

              - ширина решетки, мм;

             - величина зазора между ступицей и решеткой, мм. 

                                 

       

     2.2 Энергетический расчет протирочной машины 
 

     Данный  расчет сводится к определению к определению мощности на привод машины и подбору электродвигателя.

     Мощность  электродвигателя протирочной машины определим по формуле:

                                                                                   (2.7) 

где     W– удельный расход энергии на протирание, W=300…350 кг/м кг;

        η – КПД привода, η=0,85 /10/. 

                                           

     Мощность  электродвигателя, подбираемого для  проектируемой протирочной машины, должны быть не ниже той, которая была определена по формуле (7.7). Из существующих типов электродвигателей выбираем асинхронный электродвигатель трехфазного  тока единой серии 4А.

     Вычислим  КПД привода по формуле:

                                                                                                  (2.8) 

     где  - КПД ременной передачи, =0,96 /17 /;

               - коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниковых опорах, =0,99 /17 /.

                                                    

     Мощность  электродвигателя с запасом будет  равна: 

                                                                              (2.9) 

     Частота вращения вала ротора протирочной машины равна из формулы (7.3) п=997 об/мин.

     Согласно  ГОСТ 15150-69 принимаем асинхронный  двигатель марки 4А90L4У3 мощностью Р=2,2 кВт и частотой вращения вала =1425 об/мин.

     Крутящий  момент на валу двигателя будет равен: 

                                                                              (2.10) 

     Общее передаточное число привода равно:

                                                                                            (2.11)

     

       

     

2.3 Кинематический расчет протирочной машины 

Рисунок 2.2 – Кинематическая схема протирочной машины. 

      Вращающий момент на валу ведущего шкива клиноременной передачи равен из формулы (7.10) Т=22Нм. Для Т>11 Нм принимаем ремень нормального сечения тип А с кордтканевым сердечником.

      Определим диаметр ведущего шкива передачи по формуле: 

                                                           (2.11) 

      Сравнивая полученный интервал значений с =90 мм, принимаем =100 мм.

      Определим диаметр ведомого шкива по формуле: 

                                                                                       (2.12)

      где   - передаточное число передачи;

              - коэффициент относительного скольжения ремня. 

                                         

      Принимаем =213 мм.

      Определим минимальную величину межосевого расстояния по формуле: 

                                                                                 (2.13)

                                           .

      Рассчитаем  длину ремня по формуле:

                                  (2.14)

      

      Расчетную длину ремня округляем до стандартного значения. Принимаем ремень с

      Уточняем  межосевое расстояние по формуле: 

                                                (2.15) 

                            

Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива по формуле: 

                                                   (2.16) 

Определим фактическую  скорость ремня по формуле: 

                                                                              (2.17)

      Допустимая  скорость для ременных передач с  клиновым ремнем составляет – 25 м/с. В нашем случае она меньше и ременная передача может использоваться в этой кинематической схеме.

      Определим допустимую мощность, передаваемую одним  ремнем в проектируемых условиях, используя формулу: 

                                                                    (2.18)

      

      

      где  - допустимая мощность, передаваемая одним ремнем в средних

                       условиях эксплуатации, =2,07 кВт для =15,2 м/с и

                       =100 мм.

              - коэффициент режима работы, =1,0 /17/;

              - коэффициент угла обхвата, =0,89 /17/;

              - коэффициент влияния центробежной силы,  =0,93 /17/;

              - коэффициент угла наклона передачи, /17/ =1,0- передача

                   открытая, натяжение ремня периодическое, угол наклона 60°;

              - коэффициент, учитывающий отклонение принятой длины

                    ремня от базовой,  =0,905 /17\;

              - коэффициент числа ремней в передаче, =0,95 /17/. 

                                 

      Определим число ремней, необходимое для  заданной мощности: 

                                                                                      (2.19) 

      Полученное  число ремней округляем в большую  сторону до ближайшего целого числа. Полученное значение больше шести ремней, поэтому следует увеличить диаметры шкивов.

      Принимаем =125 мм. Тогда по формуле (2.12) вычислим  :

                                    

      Принимаем =266 мм. Тогда  

                                     

      Длина ремня из формулы (2.14) равна: 
 

                        

      Принимаем ремень с

      Из  формулы (2.15) межосевое расстояние равно: 

                            

      Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива  из формулы (2.16): 

                             

      Фактическая скорость ремня равна: 

                                    

      Определим допустимую мощность, передаваемую одним  клиновым ремнем по формуле ( 2.18): 

                           

      Тогда число ремней, необходимое для  передачи заданной мощности, будет  равно: 

                                     

      Принимаем z=2, а проверочным расчетом определим, допустимо ли это.

      Определим силу предварительного натяжения одного ремня по формуле:

      

      

                                                                                                 (2.20) 

      где  А- площадь поперечного сечения ремня, /17/;

              - величина предварительного натяжения ремней, МПа /18/. 

                                              

      Определим окружную силу, приходящуюся на один ремень: 

                                                                                             (2.21) 

      где  - номинальная мощность, кВт. 

                                               

      Определим силу натяжения ведущей ветви  одного ремня: 

                                                                                           (2.22) 

                                                   

      Определим силу, действующую на валы в ременной передаче:

        

                                                                                    (2.23)

                                              

      Выполним  проверочный расчет принятой ременной передачи по максимальным напряжениям  в ремне.

      Определим напряжение от окружной силы по формуле:

                                                                            (2.24) 

      Определим напряжение от окружной силы: 

                                                                                          (2.25) 

      где  Е=90 МПа – модуль продольной упругости для клиновых и

                  поликлиновых ремней;

              у=2,8 мм /18/. 

                                         

      Определим напряжения в ремне от центробежных сил по формуле: