Đồ án CTM

Đồ án CTM

STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền I. Chọn động cơ: Dẫn động cho băng tải, ta chọn loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha có roto ngắn mạch do nó có kết cấu đợn giản, giá thành hạ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy có thể mắc trực tiếp vào lới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện, hiệu suất và công suất phù hợp với sự làm việc của hệ thống. Chọn động cơ bao gồm các bớc: - Tính công suất cần thiết của động cơ. - Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ. - Chọn động cơ phù hợp. Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 1 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị 1.Tính công suất động cơ: - Công suất động cơ điện xác định theo công thức (2.8) sách Tính Toán Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập 1 (TKDĐ t1): t Ct p p Trong đó : . p ct : Công suất cần thiết trên trục động cơ. . p t : công suất tính toán trên trục công tác. . : hiệu suất truyền động của hệ thống. - Công suất băng tải tính theo công thức 2.11 (sách TKDĐt1 ): == 1000 87,0.5000 1000 .vP p bt - Trờng hợp tải trọng thay đổi công suất tơng đơng của bộ truyền : (CT 2.14 sách TKDĐ t1) P lv = 21 2 2 21 2 1 2 ).( tt tt tt k i k i iiitd + + == pp p p = 2 )64,01( 2 + bt p 4,35 3,94 KW KW - Tính hiệu suất của hệ thống: = n i 1 (CT 2.9 sách TKDĐ t1): Dựa vào Bảng 2.3 (sách TKDĐ t1): + Chọn hiệu suất của bộ truyền đai : = d + Chọn hiệu suất của ổ lăn : = ol + Chọn hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn : = brc + Chọn hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ : = br + Chọn hiệu suất của khớp động : = kd Hiệu suất của toàn hệ thống: == 00,1.993,0.92,0.97,0.95,0 55 kdolbrcbrd - Tính công suất đẳng trị của động cơ: === 824,0 94,3 td p p ct 0,95 0,99 0,95 0.96 1,00 0,824 4,783 % KW Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 2 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị 2. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ: -Tính số vòng quay của trục trong 1 phút: == 315.14,3 87,0.60000 . .60000 D v n - Chọn sơ bộ tỷ số truyền của các bộ truyền theo bảng 2.4 (Sách TKDĐ t1): + Chọn tỷ số truyền của bộ truyền đai. u d + Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng côn u brc = + Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ. u brt - Tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống : u t =u d .u brc .u brt - số vòng quay sơ bộ của động cơ : n sb = n bt .u t Động cơ chịn phải thoã mãn yêu cầu : p đc p ct n đb n sb T mm /T T K /T dn . Dựa vào các bảng P1.1 đến P1.7 phụ lục sách TKDĐ t1 ta chọn động cơ loại: 4A100L2Y3 . Động cơ chọn có các thông số kỹ thuật nh sau: 52,775 3,5 3 5 52.5 2770,7 vg/p h vg/ph Kiểu ĐC C suất KW N đb vg/ph Cos (%) dn mm T T 4A100L2Y3 5.5 2880 0,91 87,5 2,2 T k /T dn 2 Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 3 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị 3. Kiểm tra điều kiện mở máy và quá tải: áp dụng công thức: === 2880 5,5.9550 .9550 dc dn dn n T P Suy ra: T mm =1,4.T dn T max =2,2.T dn T min =0,5.T dn -Mômen cho phép của động cơ: T cp =0,81.T max - Mômen cản của động cơ: === 2880 783,4.9550 .9550 dc c n T ct p - Mômen quá tải cực đại của động cơ: === 15,86.4,1.4,1 max cqt TT Nh vậy ta có: p ct <p dn ; dnc qt cmm TT TT TT > > maxmax ;T maxqt <T cp Vậy động cơ đã chọn thoả mãn các điểu kiện làm việc của hệ thống. Đảm bảo vận hành hệ thống dẫn động băng tải tốt. 238,18 25,48 40,04 9,10 32,4 15,86 22,26 Nm Nm Nm Nm Nm Nm Nm II. Phân phối tỷ số truyền. 1. Xác định tỷ số truyền của hệ dẫn động: u t - Theo công thức 3.23 (sách TKDĐ t1): === 775,52 2880 bt dc t n n u 54,57 2. Phân phối tỷ số truyền: - ta có: hdt uuu . = Trong đó : + Chọn tỷ số truyền của bộ truyền đai theo dãy tiêu chuẩn ( trang 49 sách TKDĐ t1) u d Từ đó suy ra tỷ số truyền của hộp giảm tốc là: u h =u t /u d T,57/3,56 Để phân phối tỷ số truyền hợp lý (dựa vào mục 3.3.2 T44 sách TTTKHDĐCK) ta chọn các thông số ( chọn [K 01 ]=[K 02 ] ) (bảng 6.6) wbd db / = K be = C k Suy ra [ ] ( ) [ ] 01 02 1 25,2 KKK K bebe bd k = 3,56 15,33 1,15 0,25 1,1 Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 4 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị => 3 kk c = Dựa vào sơ đồ của hình 3.21 (trang 45) ta chọn đợc tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ : + Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng côn u brc +Suy ra tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ . u brt =u h /u brc = 13,8 18,37 4 3,832 3. Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục : Gọi p i là công suất trên trục thứ i, ta có: -Xác định công suất: 4 4 3 3 2 1 4,35 0.99 4,394 . 0,99.0,96 4,623 . 0,99.0,95 4,915 . 0,99.0, 95 bt ol ol brt ol brc ol d = = = = = = = = = = = = 2 p p P P P P P P - Số vòng quay của các trục: === === === == 832,3 247,202 4 989,808 56,3 2880 3 4 2 3 1 2 1 brt brc d dc u n n u n n u n n nn Mômen trên các trục: i i i n T P .10.55,9 3 = 4,394 4,23 4,915 5,226 2880 808,98 9 202,24 7 52,778 KW KW KW KW vg/ph vg/ph vg/ph vg/ph Nm Kêt quả tính toán đợc lu trong bảng thông số chung: Trục Thông số Đ cơ Trục I Trục II Trục III Trục IV Công suất P (KW) 5,226 5,226 4,915 4,623 4,394 Tỷ số truyền u 1 3,56 4 3,832 Số vòng quay (vg/ph) 2880 2880 808,989 202,247 52,778 Mômen xoắn T (Nm) 17,33 17,33 58,02 218,29 795,08 Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 5 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị Phần II: Thiết Kế Bộ Truyền Đai - Thiết kế bộ truyền đai bao gồm các bớc: + Chọn loại đai. + Xác định các thông số kích thớc và thông só bộ truyền. + Xác định các chỉ số của đai theo chỉ tiêu về khả năng kéo và tuổi thọ. + Xác định lực căn đai và lực tác dung lên trục. - Từ bớc chọn động cơ ta có các thông số của bộ truyền. + n 1 = 2880 (vg/ph). + p 1 = 5,226 (KW). + u d = 3,56. I. Chọn loại đai và tiết diện đai: - Do không có yêu cầu dặc biệt nào nên ta chọn loại đai là đai hình thang thờng - Dựa vào vậ tốc bánh đai nhỏ và công suất cần truyền, theo bảng 4.1(tr 59 sách TKDĐt1)ta chọn đai loại A - Từ bảng 4.13 (tr 59 sách TKDĐt1), ta chọn nh sau: Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 6 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị Loại đai kích thớc tiết diện,(mm) D. tích A (mm 2 ) d 1 (mm) b t b h y 0 Thang, A 11 13 8 2,8 81 100-200 II. Các thông số bộ truyền : 1.Đờng kính bánh đai nhỏ : - Theo bảng 4.21 chọn sơ bộ :d 1 = - Tính đợc vận tốc đai: === 60000 2880.125.14,3 60000 . 11 nd v (bé hơn vận tốc đai cho phép 25v max = m/s). - Từ công thức 4.2 chọn (hệ số trợt của đai) - Đờng kính bánh đai lớn là: ( ) ( ) === 02,01.125.56,31. 12 dud d Tra bảng 4.21(T63) chọn đợc đờng kính đai tiêu chuẩn 2 d = - Tỷ số truyền thực tế là: ( ) ( ) = = = 02,01125 450 1 1 2 d d u tt - Sai số của tỷ số truyền là: = = %100. || d dtt u uu u (nằm trong khoảng cho phép u < 4%). - Số vòng quay của bánh đai lớn : n 2 =n 1 /u tt 125 18,850 0,020 438,3 450 3,655 2,67 788 mm m/s mm mm % vg/ph 2.Khoảng cách trục a: - Khoảng cách trục sơ bộ khoảng cách trục chọn theo bảng 4.14 TKDĐ t1 là: a sb =0,98. d 2 thoã mãn : 316,25= 0,55.(d 1 +d 2 )+h a sb 2(d 1 +d 2 ) = 1150. 441 mm 3. Chiều dài đai: Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 7 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị - Chiều dài đai tính theo công thức : ( ) ( ) = + + += a dddd al 42 2 2 1221 - Theo tiêu chuẩn (bảng 4.13 tr 59 [I]) chọn l = - Nghiệm số vòng quay của đai trong 1s: == l v i Vậy i < i max = 10 (vg/s) - Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn: ( ) ( ) [ ] ( ) = +++ = 8 822 2 12 2 1212 ddddlddl a 1844,6 2000 9,425 523,399 mm mm Vg/s mm 4. Góc ôm : - Góc ôm alpha: ( ) = = a dd o o 57. 180 12 2 Góc lớn hơn min 0 o vậy góc ôm thoả mãn điều kiện. 144,42 độ III. Xác định số đai : Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 8 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị - Số đai z tính theo công thức :(ct4.16 tr 60 [I]) - [ ] zul ddc CCCCp K z . . 0 p = Trong đó: + p dc - Công suất trên trục bánh đai chủ động p dc + K đ - Hệ số tải trọng động ứng với trờng hợp tảI trọng dao động nhẹ, quay hai chiều(Bảng 4.7 tr 55 [I] ) : K d + [P o ]-Công suất cho phép tra trong bảng 4.19 tr62 [I],(nội suy) [P o ] + C - Hệ số kể đến ảnh hởng góc ôm tra bảng 4.15 tr62 [I] C + C l - Hệ số kẻ đến ảnh hởng của chiều dài (B 4.16 tr62 [I]) với l/lo = 1,176 ; C 1 + C u - Hệ số kể đến ảnh hởng của tỷ số truyền tra bảng 4.17 tr62 [I],; C u + C z - Hệ số kể đến ảnh hởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai tra bảng 4.18 tr62 (z=P1/[P 0 ]=1,74) ; C z Thay các giá trị vào công thức ta có: z Lấy z = - Chiều rộng bánh đai tính theo công thức (ct4.17 và bảng 4.21 tr63 [I]): etzB .2)1( += - Đờng kính ngoài của bánh đai: =+=+= 3,3.21252 01 hdd a =+=+= 3,3.24502 02 hdd a Trong đó: t:e;h 0 =3,3 tra bảng 4.21tr63 [I] KW KW đai đai mm mm mm 1,35 3,004 0,903 1,035 1,14 2,27 3 50 131,6 456,6 IV. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 9 5,226 0,97 STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị 1. Xác định lực căng ban đầu : Lực căng ban đầu tính theo công thức: (ct4.19 tr63 [I]) ( ) =+= 2 0 . .780 vq zCvC P F m t dc q m khối lợng 1mét đai =0,105 (tra bảng 4.22 [I]) 2. Lực tác dụng lên trục tính theo công thức:(ct4.21 tr64 [I]) = = 2 sin .2 0 zFF r 3.Lợng hiệu chỉnh mômen theo tỷ số truyền : T = (bảng 11.10 TL[2] tập1) 137,09 783,1 0,12 N N 4.Lợng hiệu chỉnh công suất: 4 1 10 . . P T n = = 0,035 5.Công suất cho phép của một dây đai: [ ] ( ) . . o l P P P C C = + 2,84 KW V. Kiểm nghiệm đai về khả năng tải và tuổi thọ: 1. Tính ứng suất: ứng suất lớn nhất sinh ra trong dây đai chạy vào bánh đai nhỏ ở đây có ứng suất kéo và ứng suất uốn lớn nhất. - ứng suất uốn của dây đai trên các bánh đai: === 125 8,2.100.2 2 1 0 d yE u 4,48 MPa - ứng suất do lực ly tâm gây ra: === 2626 85,18.1300.10 10 v mLT 0,462 MPa - ứng suất do lực căng gây ra: [ ] =++=++= 462,0 8.2.11.85,18 10.004,3 81 09,137 .2 10 3 3 00 LT tt k hbvA F p 3,059 MPa - Tính max theo công thức : =+= uk max 7,539 MPa - Theo hình 11.8(Sách CTM Tập I tr 181) với u = 3,56 Và: 683,0 48,4 059,3 == u k có u = 2 - Tuổi thọ của đai là : ( ) 2.85,18.3600 10.2000.2.10 . 539,7 9 3600 .10 . 37 11 7 max = = b u m y h Zlv t = Giờ Đồ án CTM Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thực hiện: Bùi Xuân Sơn. 10 . STT Nội dung tính toán Kết quả Đơn vị 1. Xác định lực căng ban đầu : Lực căng ban đầu tính theo công thức: (ct4.19 tr63 [I]) ( ) =+= 2 0 . .780. 3,004 0,903 1,035 1,14 2,27 3 50 131,6 456,6 IV. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: Đồ án CTM Giáo viên