Продолжительность работы - 4 часа

Кафедра технологии строительных материалов и изделий

 

Т.И.Шевцова

«МАШИНЫ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ»

Методические указания

к лабораторным работам

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

 

Оренбург 2012

УДК 691.621.926.37.002.5(07)

ББК 38.5

Ш 31

 

Рецензент – доцент, кандидат технических наук, В.И.Турчанинов

 

Шевцова, Т.И.

Ш31Машины для технологического транспортирования строительных материалов: методические указания к лабораторным работам / Т.И.Шевцова; Оренбургский гос. ун-т - Оренбург: ОГУ, 2010. – 61с.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ студентами, обучающимися по программам высшего профессионального образования, направления 270800.62 Строительство, профиля подготовки – «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

 

УДК 691.621.926.37.002.5(07)

ББК 38.5

©Шевцова Т.И., 2012

© ГОУ ВПО ОГУ, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1 Изучение конструкции и определение основных параметров фрикционной, ременной, цепной и зубчатой передач
2 Червячный редуктор. Изучение конструкции
3 Изучение конструкции подшипников качения и скольжения
4 Кинематические схемы передаточных механизмов
5 Ленточного конвейер, изучение устройства и определение основных параметров
6 Ковшовый элеватор, изучение устройства и определение основных параметров
7 Устройство и принцип действия винтового домкрата. Расчет усилий на рукоятке
Список использованных источников

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

 

Изучение конструкции и определение основных параметров фрикционной, ременной, цепной и зубчатой передач

 

Продолжительность работы - 4 часа

 

Цель работы: Ознакомление с видами и конструктивными особенностями передач, приобретение навыков практического определения основных параметров передач.

 

Принадлежности:

1 Модели передач

2 Рулетка измерительная металлическая

3 Линейка измерительная длиной З00мм

4 Ключи гаечные

5 Угломер

 

Правила техники безопасности:

1 Модели, имеющие электрический привод, без разрешения преподавателя не включать.

2 Не производить измерений на работающих моделях.

3 Перед включением привода, убедиться в полной безопасности находящихся поблизости людей.

4 По окончании работы обесточить привод.

Последовательность выполнения работы:

1 Студенты изучают конструкции передач на моделях механического оборудования имеющихся в лаборатории

2 Каждый тип передачи схематично зарисовывают в тетрадь и описывают

3 Смотрят передачу в действии

4 Снимают необходимые параметры

5 Обрабатывают опытные данные

6 Оформляют отчёт и сдают работу

7 Убирают рабочее место

Общие положения:

Всякая машина состоит из двигательного, передаточного и исполнительного механизма. Наиболее общим для всех машин являются передаточные механизмы, которые предназначены для передачи механической энергии на расстоянии при помощи передач, валов, муфт и т.д.

Существует несколько типов передач:

 

Передачи трением - к ним относятся ремённые и фрикционные (рисунок 1а, 1г). В них энергия, передается за счет сил трения, вызываемых начальным натяжением ремня, или прижатием одного катка к другому.

Передачи зацеплением - зубчатые и цепные передачи (рисунок 1б, 1в, 1д, 1е), передающие энергию посредством взаимного зацепления зубьев.

 

 

 

Рисунок 1 - Виды передач

Фрикционные передачи служат для передачи вращающегося момента между близко расположенными валами при отсутствии жестких требований к постоянству передаточного числа в широком диапазоне мощностей до 300 квт.

Простейшая передача состоит из двух колес ведущего и ведомого, которые рабочими поверхностями соприкасаются между собой, вращение одного из колес преобразуется во вращение другого, под действием сил трения

 

Рисунок 2 - Схема фрикционной передачи

 

Для передачи окружной силы F_ТР фрикционной передачи тела качения должны быть прижаты одно к другому с силой Q

 

F_ТР = Q · μ ; (Н) (1)

где μ – коэффициент трения (0,2-0,3 )

D₁ – диаметр ведущего колеса, мм

D₂ – диаметр ведомого колеса, мм

F_тр – передаваемое окружное усилие, Н

Q – нормальное усилие прижатия тел качения, мм

 

Ремённые передачи применяют для передачи энергии между валами расположенными на большом расстоянии друг от друга с помощью ремня надетого на шкивы. Вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого благодаря трению, возникающему между ремнем и шкивом.

Рисунок 3 – Ременная передача

Величина силы трения между шкивом и ремнём, т.е. величина тягового усилия определяется как разность между силами S₁ и S₂ действующих в сбегающей и набегающей ветвях ремня.

F_ТР = S₁ - S₂ (Н) (2)

где S₁ и S₂ - силы приложенные к концам нити

Ременную передачу можно рассматривать как гибкую нить, огибающую цилиндр. Величина натяжения нити определяется по формуле:

(3)

где μ - коэффициент трения между нитью и поверхностью цилиндра (0,2-0,3)

α - угол обхвата цилиндра нитью

 

Для передачи вращения при малом расстоянии между осями шкивов применяют клиноременные передачи (рисунок 4). Угол ψ =34-40⁰

 

1-шкив; 2-ремень

Рисунок 4 - Схема клиноремённой передачи

Для плоскоременных передач оптимальное расстояние между осями шкивов определяют по формуле:

А_опт = 2 · (D₁ + D₂), мм (4)

где D₁- диаметр ведущего шкива, мм

D₂ - диаметр ведомого шкива, мм.

 

Для клиноремённых передач величина А определяется

 

А_мin = 0,55 · (D₁ + D₂) + Н, мм (5)

где Н – высота сечения ремня, мм

Максимальное расстояние А выбирается в зависимости от диаметра большого шкива и передаточного числа.

 

Таблица 1 – Максимальное расстояние А

 

Передаточное число						6 и более
Максимальное расстояние А	1,5Dб	1,2Dб	Dб	0,95 Dб	0,9Dб	0,85Dб

 

 

Рисунок 5 – Схемы ременных передач

Зубчатые передачи относятся к группе передач зацепления. Простейшая зубчатая передача состоит из двух колёс с зубьями, посредством которых они сцепляются между собой. Вращение ведущего зубчатого колеса преобразуется во вращения ведомого колеса путём нажатия зубьев первого на зубья второго. Меньшее зубчатое колесо передачи называется шестерней, большее – колесом. Зубчатые передачи могут преобразовывать вращательное движение между валами с параллельными, пересекающимися и скрещивающимися осями. По форме различают цилиндрические, конические, фигурные и зубчатые колеса.

Рисунок 6 – Виды зубчатых передач

Цилиндрические колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями (а-г), конические колеса с прямыми и круговыми зубьями (е-з), тангенциальными зубьями (ж), цилиндрическое колесо и рейка (д)

 

Рисунок 7 – Разновидности зубчатых передач

 

 

Рисунок 8 - Схема зацепления зубчатых передач

 

 

Таблица 2 - Основные характеристики зубчатых колес

Характеристика	Обозначение	Формула	Значение
1 Модуль зацепления 2 Шаг зубьев 3 Число зубьев 4 Высота головки зуба 5 Высота ножки зуба 6 Нормальная высота головки принята 7 Высота ножки 8 Высота зуба для нормального зацепления 9 Диаметр делительной окружности 10 Диаметр окружности выступов 11 Диаметр окружности впадин 13 Ширина рабочей часта колеса В, для прямозубых принимаетcя равной	m pt Z hа hf   hа= m hf h   d   De   Di   B	m= pt/π     hf= 1,25 m h= 2,25 m   d = m·z   De=d+2hа=m·z+2·m=m(z+2) Di = d – 2 hf =m·z–2,5m= (z – 2,5)m

 

 

Червячные передачи представляют собой винт (червяк) 1 (рисунок 9) обычно с трапециевидной резьбой, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 2. Для увеличения контакта наружная поверхность червячного колеса делается вогнутой.

 

 

Рисунок 9 – Червячная передача

 

Цепные передачи используются для передачи вращения между валами находящимися на большом расстоянии друг от друга. Состоит она из двух цепных звездочек I и бесконечной цепи 2 (рисунок 10)

 

Рисунок 10 - Цепная передача

 

В цепных передачах применяются так называемые приводные, в основном втулочно-роликовые однорядные и многорядные цепи. Шаг цепи колеблется от 8 до 120 мм.

 

 

Рисунок 11 - Схема втулочно-роликовой цепи

Каждое звено такой цепи имеет ось I (рис.11) на которую напрессовываются пластины 2, образуя наружное звено, на ту же ось надевается по скользящей посадке втулка 3. на которую напрессовывается пластина 4, образуя внутреннее звено. На втулках насажены ролики 5 которые входят в зацепление со звездочками.

Существуют и другие конструкции цепей:

а – грузовая круглозвенная; б – грузовая пластинчатая шарнирная; в – тяговая втулочная; г – приводная роликовая однорядная; д – то же, двухрядная; е – приводная роликовая с изогнутыми пластинами; ж – приводная втулочная; з – приводная зубчатая с внутренними пластинами; и – приводная зубчатая с боковыми направляющими пластинами; к – приводная фасоннозвенная крючковая; л – приводная фасоннозвенная втулочно-штыревая

Рисунок 10 – Основные типы цепей

 

Конструкции звёздочек цепных передач во многом подобны конструкции зубчатых колёс.

Для нормальной работы передач необходимо, чтобы не было значительного провисания цепи под действием собственной тяжести. Величина натяжения S₂ выбирается в зависимости от веса, длины цепи q, расстояние между осями звёздочек А и прогиба ведомой ветви f:

(6)

при горизонтальном расположении оси f = 0,02А