Пуск и остановка элеватора

6. Пуск и остановка элеватора

Проверим двигатель на достаточность пускового момента по продолжительности пуска. Время пуска элеватора:

([1], форм.5.40, стр.127).

В данной формуле:

δ – коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс привода, δ=1,2;

I – момент инерции ротора двигателя и муфты,

I=I_P+I_МУВП=7,8+6,9=14,7 (кг·м²);

n – частота вращения двигателя, n=985мин^-1

η – КПД, учитывающий КПД подшипников узлов, открытой зубчатой передачи, редуктора и муфты, η≈0,85;

k_y – коэффициент, учитывающий упругость тягового органа, для цепей конвейеров малой длины k_y=0,95;

k_c – коэффициент, учитывающий уменьшение скорости вращающихся частей конвейера относительно скорости тягового органа, для цепных конвейеров k_c=0,6;

M_СР.П – средний пусковой момент двигателя. Для двигателей с короткозамкнутым ротором:

([1], форм.1.90, стр.36),

где 0,85² – коэффициент, учитывающий возможность работы при падении напряжении в цепи до 85% от нормального.

(Н·м);

М_С – момент статических сопротивлений на валу двигателя,

(Н·м) ([1], форм.5.42, форм.5.43, стр.128)

Полученное значение удовлетворяет рекомендуемому времени пуска.

Момент статических сопротивлений на приводном валу элеватора, необходимый для предотвращения его обратного хода:

([1], форм.5.39, форм.5.39, стр.127),

где k – коэффициент возможного уменьшения сопротивления конвейера, для цепного элеватора k=0,5.

Так как данное значение меньше нуля, то тормоз или останова в конструкции привода элеватора не требуется.

Но поскольку данный элеватор, по технологическому процессу, находится в постоянном движении, то для исключения аварийных ситуаций, связанных м перемещением гибкого элемента с ковшами без производственной необходимости, на быстроходном валу редуктора устанавливаем тормоз, который будет предупреждать несанкционированные рабочие движения элеватора. Выбираем тормоз, конструктивно совместимый с выбранной упругопальцевой муфтой.

Из каталога ([7], т2, табл. V.2.23) принимаем тормоз колодочный с гидровлическим толкателем ТКГ-500, со следующими характеристиками: М_Т=2500Н·м, D_шк=500мм, Н_шк=200мм, δ=8мм, t_торм=0,50с, t_раст=0,40с, m=155кг; тип толкателя ТГМ-80.

7. Расчет натяжного устройства и направляющих устройств

Данный элеватор, по технологическому процессу, постоянно находится в движении. По этому принципу действия принимаем механическое натяжное устройство.

Выбираем натяжной пружинно-винтовой механизм с центральным расположением винта, ход натяжки l_Н=800мм. Устанавливаем механизм между точками 3 и 4. Диаметр звездочек в данном механизме принимаем аналогичный приводным звездочкам.

Крутящий момент в точках 3 и 4:

(кН·м)

Вал натяжного устройства, на котором устанавливаются звездочки, примем изготовленным из стали 45 нормализированной, с пределом прочности σ_В=700Мпа, допускаемым напряжением на кручение [τ_K]=20МПа.

По крутящему моменту определим диаметр вала:

(мм)

Для обеспечения некоторого запаса прочности, принимаем диаметр вала d_B=250мм, данное значение позволяет использовать дубликат пары приводных звездочек в механизме натяжения. Вал делаем ступенчатым, каждая последующая ступень которого больше в диаметре на 10мм.

Из конструктивных соображений, выбираем пару сферических роликоподшипников, производства фирмы SKF, типа СС, с цилиндрическим отверстием. Параметры выбранного подшипника ([9], стр.724):

Внутренний диаметр d_i=260мм, внешний диаметр d₀=360мм, ширина подшипника В=75мм, номинальная частота вращения, динамическая грузоподъемность С=880кН, статическая грузоподъемность С₀=1800кН, пограничная нагрузка по усталости P_u=156кН, номинальная частота вращения n_НОМ=1500 об/мин, придельная частота вращения n_ПР=1900 об/мин, масса подшипника m=23,5 кг.

Условное обозначение выбранного подшипника:

SKF23952 CC/W33.

Определяем номинальную долговечность выбранного подшипника в часах:

(часов)

Рассчитываем пружину натяжного устройства.

Расчетное усилие пружины:

(кН)

Предельное усилие при полностью сжатой пружине:

F_ПР=k_З·F_Р.П.=1,4·28,875=40,425 (kH) ([2], стр.88),

где k_З – коэффициент запаса.

Предварительно принимаем пружину 1-го класса, 4-го разряда, изготовленную из стали 60С2А (ГОСТ 13769-86).

Диаметр проволоки пружины из условия деформации при круцении:

(мм) ([2], форм.172, стр.88),

где k – коэффициент кривизны, λ – отношение среднего диаметра пружины к диаметру проволоки.

Средний диаметр пружины:

D=λ·d=10·50=500 (мм).

Наименьший зазор между витками в рабочем состоянии:

δ=0,2·d=0,2·50=10 (мм).

Шаг рабочих витков:

t=δ+d=10+50=60 (мм)

Длина пружины в свободном состоянии:

L≈k·D=2·500=1000 (мм), где – коэффициент, который учитывает длину пружины при отсутствии направляющих. Принимаем L=1000мм.

В натяжном устройстве, которое установлено на промежутке 1-2 и 5-6 устанавливаем звездочку, аналогичную приводной, установленную на ось. В данной конструкции применяем подшипник SKF23952 CC/W33.

Литература

1 – "Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин", Кузьмин А.В., Марон Ф.Л., Минск, 1983;

2 – "Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин", Иванченко Ф.К., Бондарев В.С., Киев, 1978;

3 – "Транспортирующие машины", Спиваковский А.О., Дьячков В.К., Москва, 1983;

4 – "Машины непрерывного транспорта", Плавинский В.И., Москва, 1969;

5 – "Машины непрерывного транспорта", Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н., Москва, 1987;

6 – "Транспортирующие машины: атлас конструкций", Спиваковский А.О., Бржезовский С.М., Дьячков В.К., Кузнецов Л.В., Чусов В.И., Шевлягин А.К., Москва, 1971;

7 – "Гохберг"

8 – "Курсовое проектирование деталей машин", Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М., Ицкович Г.М., Козинцов В.П., Москва, 1988;

9 – Общий каталог подшипников SKF, 2008.

10 – "Подьемно-транспортные машины" Александров М.П., Решетов Д.Н., Байков Б.А. Москва 1987