ВЫБОР ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА

К выбору приводного механизма приступают после расчета общего передаточного числа для механических приводов:

                                             u = n_дв / n _б(зв),                                            (9.1)

где  n_дв – частота вращения вала двигателя,

n _б(зв)  – частота вращения барабана (звездочки).

При назначении передаточных механизмов механических приводов следует ориентироваться на  применение серийных редукторов, которые  надежны и  долговечны, просты в обслуживании, экономичны.

В настоящее время нормализованы конструкции редукторов типа РМ – горизонтальные цилиндрические, КЦ – коническо-цилиндрические, РЧ – червячные.

Диапазон охватываемых ими передаточных чисел и мощностей достаточно велик.

В том случае, если не удается обеспечить редуктором требуемое передаточное число привода, предусматривают дополнительные передачи. При распределении общего передаточного числа между редуктором и дополнительной передачей следует руководствоваться экономическими соображениями.

Так, например, равенство

                                                                                                       (9.2)

может быть осуществлено двумя решениями:  или .

Однако второе решение более экономично, т.к. цена и масса редуктора уменьшаются с уменьшением передаточного числа u_p, а увеличение затрат на изготовление открытой зубчатой передачи c большим передаточным числом не столь велико.

Дополнительные передачи рекомендуется ставить после редуктора. При необходимости размещения дополнительной передачи между электродвигателем и редуктором необходимо проверить способность редуктора передать требуемый момент приводному валу транспортирующей машины, так как передача в несколько раз увеличит нагрузку на редуктор.

После окончательного выбора состава приводного механизма, подбора муфт вычерчивается кинематическая схема привода с соблюдением условных обозначений типовых узлов, принятых ЕСКД.

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ВЫДЕЛЕННЫХ УЗЛОВ

Для подробного расчета и вычерчивания в заданиях выделены два узла транспортирующих машин: приводная станция и натяжная станция.

Приводная станция

По этому узлу необходимо: уточнить конструктивные размеры барабана или звездочек; составить расчетную схему и рассчитать приводной вал на сложное сопротивление, дать его эскиз; подобрать подшипники вала; проверить шпоночные соединения; выполнить проектный расчет остановочного механизма или проверочный расчет муфты (согласно заданию).

Натяжная станция

По этому узлу необходимо: уточнить конструктивные размеры барабана или звездочек; составить расчетную схему и рассчитать ось, вычертить ее эскиз; подобрать подшипники оси; выполнить расчет всех передающих нагрузку элементов натяжного устройства (в винтовых конструкциях рассчитываются винт, гайку и, при наличии, дополнительные конструктивные соединения; в грузовых конструкциях – вес и размеры груза, тросы, блоки и их оси).

Для расчета валов необходимо определить величину и направление действующих сил из условий равновесия рассчитываемого узла.

Нагрузки на валы передаются от барабанов (или звездочек), на которые действуют усилия натяжения тяговых органов. Кроме того, и сами барабаны могут обладать значительным весом, что увеличит общую нагрузку. Возможные варианты нагружения показаны на рисунке 2.

Согласно схемам на валы будут действовать: радиальная сила F и крутящий момент T_кр.

Рисунок 2 – Усилия на валы

В соответствии с вариантами схем:

                                    ;                                              (10.1)

                                ;                                               (10.2)

                                     ,                                                       (10.3)

где  S _нб – натяжение набегающей ветви, Н;

S _сб – натяжение сбегающей ветви, Н;

G_БАР(зв) – вес барабана (звездочки), Н.

Если силы направлены под углом друг к другу (см. рисунок 2в), следует определять величину F графически, вычертив треугольник сил в масштабе.

Схемы нагружения осей радиальной нагрузкой аналогичны схемам нагружения валов. Крутящего момента оси не передают.

Характер расчетной схемы вала определяется конструкцией находящихся на нем деталей (рисунок 3).

Рисунок 3 – Расчетные схемы валов

Длинные валы и, особенно, оси натяжных станций следует просчитать на жесткость – определить величину прогиба под действием радиальных нагрузок.

При нагружении по схеме а (см. рисунок 3):

.

(10.4)

При нагружении по схеме б (см. рисунок 3):

,

(10.5)

где E – модуль упругости стали, Е ;

I – момент инерции сечения,

                                                      ,                                    (10.6)

где ,

d – диаметр оси (вала), мм.