Содержание
Введение
1. Материальныйрасчет технологической схемы
2. Обоснованиевыбора оборудования
3. Пластинчатый конвейер
Список литературы
Введение
В настоящее времясортировка ТБО получила большое распространение не только в зарубежных странах,но и в России. С 1998 года институтом Гипрокоммунстрой – головной организациейпо проектированию мусороперерабатывающих заводов в России – в состав всехпроектов мусороперерабатывающих заводов стали закладывать цеха предварительнойразборки отходов с извлечением вторсырья. В основу проектирования этих цеховположены «Санитарные правила по сбору, хранению, транспортировке и первичнойобработке вторичного сырья» (Москва, 1982г.).
Одной из важнейших задачсортировки отходов по фракциям является максимальное извлечение из всей массыТБО утильных компонентов, то есть веществ, пригодных для переработки в качествевторичного сырья. К ним относятся бумага, текстиль, пластиковые бутылки,стекло, полиэтилен, черный и цветной металлы. СортировкаТБО позволяет сократить потоки отходов, поступающих на захоронение имусоросжигание, выделить ценные компоненты для повторного использования иопасные – для снижения отрицательного воздействия объектов санитарной очисткина окружающую среду. Предварительная сортировка ТБО, удаление металлическихфракций, отработанных портативных батареек и аккумуляторов, некоторых видовсинтетических материалов уменьшает при сжигании выбросы ртути на 76%, мышьяка –на 72%, свинца – на 41%.
1. Материальный расчеттехнологической схемы
Морфологический составТБО – это содержание их составных частей (бумага, пищевые отходы и т.д.),выраженное в процентах к общей массе.
Таблица 1. Морфологическийсостав твердых бытовых отходовКомпонент Состав, % Пищевые отходы 23,2 Макулатура и картон 36,2 Дерево и листья 7,6 Текстиль 3,2 ПЭТ-бутылки 6,8 ПЭ емкости, тара и пленки 7,3 Резина и кожа Стекло (бой) 2,8 Лом цветных металлов Лом черных металлов 1,3 Кости Керамика и камни 2,8 Отсев менее 15 мм 8,8 Итого 100
Предварительно надинамическом грохоте отсеиваются фракции, размером до 80 мм:Компонент 80-50мм 50-15мм Менее 15мм Пищевые отходы 3,4% 5,5% 1% Макулатура и картон 1,8% 0,5% 0% Дерево и листья 0,9% 0% 0% Отсев менее 15 мм 0% 0% 8,8% Итого 21,9%
На предварительномгрохоте отсеивается 21900 т/год отходов. Следовательно, на сортировкупоступает:
100000-21900=78100т/годотходов.
При сортировке ТБО вобъемах до 100 тыс. т. в год с учетом предварительного сепарирования фракций до100 мм (21,9%) выход продукции (вторсырья) составит:
1. Бумага, картон – до36,2% 28272,2 т.
2. Черный металлолом – до1,3% 1015,3 т.
3. Текстиль – до3,2% 2499,2 т.
4. Стекло – до2,8% 2186,8 т.
5. ПЭТ-бутылки – до6,8% 5310,8 т.
6. ПЭ пленки и тара – до7,3% 5701,3 т.
Итого: 44985,6 т.
2. Обоснование выбораоборудования
Основной деятельностьюстанции является сортировка твердых бытовых отходов (ТБО), состоящих изразличных фракций: макулатуры бумажной и картонной, текстиля, стекла, четных ицветных металлов, ПЭ-пленки, кожи, древесины, пищевых остатков и пр. При этомиз ТБО отбирается часть фракций, пригодных для повторного использования вкачестве вторичного сырья.
Согласно заданию напроектирование, производительность мусоросортировочного комплекса – 100 тыс. т.отходов в год. Из поступающих отходов на сортировку ТБО отбирается 45 тыс.т.полезных компонентов. Оставшиеся 55 тыс.т. отходов подлежат отправке назахоронение. Заданием определены следующие виды извлекаемого сырья: бумага(картон), ПЭТ-бутылки, полиэтиленовая пленка и тара, текстиль, стеклобой,черный металлолом.
Отобранные полезныекомпоненты, за исключением металлов (а это относительно небольшая частьполезных компонентов), являются легковесными и, одновременно, достаточнообъемными фракциями: ПЭ-пленка, ПЭТ-бутылки и т.п. Отбор этих фракций приводитк достаточно значительному уменьшению объема вывозимых на полигон отходов засчет адекватного увеличения объемного веса ТБО после сортировки.
Весь комплексрасполагается в одном здании. Имеется приемное отделение (не отапливаемое) ипроизводственное отделение (отапливаемое).
Отходы на комплекс посортировке доставляются спецавтотранспортом – мусоровозами. Каждый прибывающиймусоровоз взвешивается на весах и проходит контроль на системе радиационногомониторинга ТСРМ 61-02ВНИИА. Запрещена доставка отходов с примесью дезинфицирующихи токсичных веществ, отходов медицинских учреждений, строительных отходов, атакже отобранных во дворах КГ отходов.
Отходы разгружаются набетонный пол приемного отделения, разгребаются большими погрузчиками ТО-30 и,затем, малыми автопогрузчиками «Bobcat– 773» сдвигаются в заглубленную часть пластинчатого транспортера.
Случайно попавшиекрупногабаритные предметы выбираются из ТБО малым автопогрузчиком искладываются в стоящий на полу съемный бункер автосамосвала ЗИЛ ММЗ-4952.
Пластинчатый транспортеримеет горизонтальный участок для загрузки ТБО, поднимается под углом 35°, чтоспособствует сбросу назад излишков материала.
С пластинчатоготранспортера отходы перегружаются на динамический грохот, где они разделяютсяна фракции по крупности: через ячейки, размером 80 мм просеивается мелкий отсев:уличный смет, батарейки, пищевые отходы и др. Подрешетный продукт попадает наленточный конвейер, а затем в контейнер, который по мере заполнения транспортируетсяна компостирование.
Оставшиеся отходыпопадают с динамического грохота на сортировочный ленточный конвейер с плоскойлентой. Так как выделяемые компоненты загрязнены и не однородны, использованиена мусоросортировочной станции линий механизированной сортировки затруднено.Кроме того, для размещения такой линии требуются большие площади. Поэтому напроектируемой станции предлагается использовать технологическую схему сприменением операции ручной сортировки. Это позволит выделить отдельныекомпоненты ТБО в более чистом виде, по сравнению с механизированной сортировкой(например, в этом случае возможно разделение макулатуры и полимеров).
На сортировочномконвейере с двух сторон оборудуются посты ручного отбора вторсырья, гдепоследовательно отбираются бумага (картон), пластиковые бутылки, пленка,текстиль, стеклобой и черный металлолом. Каждый вид вторсырья отбирается 2-4рабочими, стоящими по обе стороны конвейера. Отобранные отходы сбрасываютсячерез течки на пол. Стеклобой сбрасывается в стоящие на полу контейнеры наколесах. Мягкие фракции: бумага, картон, текстиль, пленка, пластиковые бутылки помере накопления сдвигаются автопогрузчиком на пластинчатый транспортер иподаются в пакетировочный пресс. Пресс выдает кипы, обвязанные проволокой.Готовые кипы складируются и отгружаются потребителям автопогрузчиком D13S с виловым ротатором «Каир».
После постов ручногосбора над конвейером устанавливается железоотделитель с постоянным магнитом,выбирающий из отходов черный металлолом (консервные банки и т.п.). Отобранныйметаллолом разгружается в люльку гидравлического пакетировочного пресса. Металлпрессуется в пакеты. Пакеты складываются и отгружаются потребителю.
Оставшиеся на конвейернойлинии отходы перегружаются на наклонный конвейер, выходящий из отделения.
Посты ручного отбораразмещены в закрытой отапливаемой галерее, в которую обеспечивается подачакондиционированного воздуха, движущиеся части конвейера укрыты специальнымикожухами. Предусматривается специальное освещение – бактерицидные лампы. Дляперсонала предусматривается непромокаемая спецодежда, марлевые повязки, плотныерукавицы, крючки и совки. Обязательны прививки от опасных болезней ипериодические медосмотры.
В процессе сортировкичасть отходов просыпается (мелкие фракции) и распыляется, оседая на полупроизводственного корпуса. Кроме того, при поступлении ТБО в дождливую погоду происходитвыделение влаги, а в местах расположения конвейеров и подкапывание загрязненнойводы. Для удаления этих загрязнений необходима регулярная уборкапроизводственного корпуса с использованием сухих древесных опилок, хорошовбирающих в себя подобные загрязнения.
3. Пластинчатый конвейер
Назначение
Пластинчатые конвейерыпредназначены для непрерывного транспортирования насыпных и штучных грузов потрассам, расположенным как горизонтальной, так и наклонных плоскостях. Какправило, эти конвейеры состоят из тягового органа (в виде одной или двухбесконечных тяговых цепей) с прикрепленным к нему настилом из отдельныхпластин, приводного и натяжного устройств, рамы и некоторых другихвспомогательных устройств (например, загрузочного устройства). Привод наиболеечасто осуществляется от электродвигателя через редуктор.
В данном проектеразрабатывается конвейер пластинчатый наклонно-горизонтальный для подачипоступающих на мусоросортировочную станцию ТБО в барабанный грохот.
Техническаяхарактеристика
Расчетнаяпроизводительность конвейера составляет Q=24,4 т/ч;
Ширина настила В=1400 мм;
Длина горизонтальнойпроекции конвейера Lг = 14100 мм;
Скорость движения настилаконвейера V=0,3 м/с;
Угол наклона 32°
Тип электродвигателя 4А132М8У3ГОСТ 19523-81;
Мощность электродвигателяN=5,5 кВт;
Тип редуктора Ц2 – 250 – IV – 111Ц ГОСТ 20373 – 80;
Тяговый элемент – цепьтяговая М224 – 4 – 200 – 2 ГОСТ 588 – 81
Место установки – неотапливаемая и отапливаемая галерея;
Режим работы – 365 дней вгоду, 1,5 смены – 10,5 часов.
Обоснованиеконструкции и описание
Пластинчатый транспортеримеет заглубленный горизонтальный участок для загрузки ТБО, а затем поднимаетсяпод углом 32°, что способствует сбросу назад излишков материала и обеспечиваетподачу на сортировку равномерного слоя ТБО. Средняя скорость движения конвейера- 0,3 м/с. Трасса конвейера в плане прямолинейна.
На 1 пог.м шириной вчистоте 1,2 м при высоте слоя 0,1 м транспортируется 1,2×1×0,1 = 0,12 м3 отходов. Производительность транспортера 0,12×900 = 108 м3/ч.Нагрузка – 97 м3/ч.
Загрузка конвейерапроизводится автопогрузчиками «Bobcat– 773» (США) и ТО-30.
Привод находится вхвостовой части конвейера и состоит из приводного барабана, устанавливаемого наопорные рамы, и приводного механизма. Приводной механизм включает в себяэлектродвигатель, редуктор и соединительные муфты.
Настил пластинчатогоконвейера снабжен бортами для избегания просыпания ТБО. Тип настила –коробчатый.
В качестве тяговогоэлемента в конвейере использованы две пластинчатые цепи, выбранные по ГОСТ 588– 81.
Техническое обслуживаниеи ремонт
Техническое обслуживаниеконвейера заключается в регулярном наблюдении за работой его составных частей имеханизмов, периодическом пополнении смазки трущихся частей, в ремонтеотдельных узлов и конвейера в целом.
Пуск конвейерарекомендуется производить в незагруженном состоянии.
Расчет пластинчатогоконвейера
Исходные данные:
Транспортируемый груз –ТБО;
Заданнаяпроизводительность – Q=19,4т/час;
Размер наибольших кусковаmax = 500 мм;
Крупность – 20 – 500 мм;
Влажность ТБО – 50-55%;
Плотность ТБО – ρ =0,179 т/м³;
Насыпная плотность груза– γ=1 т/м³
Угол наклона участка –α = 32º;
Длина горизонтальнойпроекции L=14100 мм;
3.4.1 Расчет основных параметров
Задача данного расчетазаключается в выборе скорости полотна, типа настила и определения его основныхгеометрических размеров (ширины, высоты бортов), сил натяжения тяговогоэлемента в характерных точках трассы и мощности привода.
Выбор ширины настила
Насыпные грузы состоят изчастиц, как правило, неправильной формы и разделяются на рядовые исортированные [3, (1.14) ]:
Для рядовых грузов аmax/amin ≥ 2,5
Для сортированных аmax/amin≤ 2,5
Где аmaxи amin– максимальный и минимальный размерычастиц.
В нашем случае аmax= 500 мм; amin= 20 мм.
Следовательно аmax/amin= 500/20 = 25 и значит наш грузотносится к рядовому.
Ширина настила притранспортировании насыпных грузов принимается из условия [1, (8.1)]:
В ≥ κа΄ + 200
Где к – коэффициент, длярядового груза равный 1,7;
а΄ — наибольший размер типичного куска груза, мм.
В=1,7·500 + 200 = 1050 мм
Полученную ширину настилаокругляем в большую сторону до ближайшего размера по ГОСТ 22281-76.
В итоге необходимаяширина настила составит 1400 мм.
3.2 Расчет производительностиконвейера
Рекомендуемая высотабортов по [1, табл. (8.4)] с учетом [1, табл.(8.5)] составит 250 мм.
На настиле с бортамиплощадь сечения насыпного груза Fравна сумме площадей треугольника F2 ипрямоугольника F3 [3, (5.4)]:
/> F2 h2
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>
h FFF h3
Bб
F = F2 + F3 = Bбh2c2/2 + Bбh3 = 0.25B2бc2tgφ+ hψ
Где Bб — ширина настила с бортами;
ψ=h3/h –коэффициент наполнения сечения настила по высоте h бортов (обычно принимают ψ=0.65 – 08).
с2 –поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение площади на наклонном конвейере,равный 0,9 [3, табл.(5.1)].
Производительность (т/ч)конвейера при настиле с бортами [3, (5.5)]:
Qб=3600Fυρ=3600(0.25B2бc2tgφ+Bбhψ)υρ=900Вбυρ(Bбc2tgφ1+4hψ)
Подставляя всенеобходимые для расчета данные получим:
Qб = 900·1,4·0,3·0,179·(1,4·0,9·tg45º + 4·0,25·0,72) =134 м³/ч= 24,4т/ч.
3.3 Определение линейнойтяжести настила и груза
Линейную силу тяжестинастила с цепями q0(Н/м) определяют по данным каталоговзавода-изготовителя или по нормативам проектных организаций в зависимости отширины и типа настила [3,(5.7)], ориентировочно:
q0=600B+A
где В – ширина настила,м;
А = 1000 – коэффициент,принимаемый по [3, табл. (5.3)].
q0 = 1,4·600 + 1000 = 1840 Н/м.
Линейная сила тяжестигруза определяется по [3, (5.8)]:
qг=g·Q/3,6·υ=2,73Q/υ,
где Q – производительность конвейера, т/ч;
υ – скоростьконвейера, м/с;
В соответствии с [1,табл. (8.3), табл.(8.7)] принимаем скорость ходовой части 0,3 м/с.
qг = 2,73·24,4/0,3 = 222 кг/м.
Коэффициент ωсопротивления движению настила на прямолинейных участках выбираем из [3,табл.(5.4)]: ω = 0,3 (для катков на подшипниках качения при среднихусловиях работы конвейера).
3.4.1 Тяговый расчет конвейера
3.1.1 Выбор тяговогооргана
Максимальное натяжениецепей, по которому производится их выбор и определение размеров элементов,рассчитывают путем последовательного нахождения сопротивлений на отдельныхучастках, начиная от точки наименьшего натяжения. Минимальное натяжениепринимают не менее 5% от допускаемого натяжения цепи, выбранного типа, но неменее 500 Н на одну цепь.
Диаграмма натяжения цепиконвейера.
/>
По [3, стр.177]:
Тяговый расчет начинаем сточки наименьшего натяжения. Наименьшее натяжение цепи возможно в точке 1 или вточке 3 (см. диаграмму натяжения цепи); в точке 1 при
q0·(l1+ l2)·ω > H·q0
и в точке 5 при
q0·(l1+ l2)·ω
(без учета сопротивленияна криволинейной направляющей 2-3).
По [3, табл. (5.4)] длясредних условий работы при катках на подшипниках качения ω = 0,030.
Тогда q0·(l1+l2)·ω=q0·(8,459+2,685)·0,3=3,34q0
Следовательно, Smin = S3
Принимаем S3 = 2000 H
Максимальное натяжениеходовой части находим приближенно по обобщенной формуле [3, (5.9)]:
Smax=1,05{Smin+ ω[(qг+q0)L + q0·L] + (qг+q0)H}
где L – длина горизонтальной проекцииконвейера, м; Н – высота подъема, м.
Smax=1,05{2000+0,3[(222+1840)14,1+1840·14,1]+(222+1840)4,85}= 29931,5 H
При подробном тяговомрасчете по отдельным участкам определяем [3, стр.177]:
S4= S3 + q0l2ω = 2000 + 1840·0,3·2,685= 3482,1 H
S5= k1S4 = 1,08·3482,1 = 3760,7 H
S6= S5 + ω[(qг + q0)l6 = 3760,7 + 0,3·(222 + 1840)·2,685 = 5421,6 H
S7= k2S6 = S6·eωa =5421,6·2,70,3·0,3 = 5421,6·1,09 = 5928,6 H
S8= S7 + (qг + q0)(lω+H)=5928,6+(222+1840)(8,459·0,3+4,85)= 21162 H
Сравнение максимальногонапряжения, полученного по обобщенной формуле (29931,5 Н) и по подробномурасчету (21162 Н) показывает, что приближенный расчет дает результат,увеличенный на 30%.
Натяжения в точках 1-3определяют в обратном порядке:
S2= S3/k2 = 2000/1,09 = 2180 H
S1= S2 – q0·l2·ω + q0H = 2180 — 1840·2,685·0,3 + 1840·4,85 = 9621,9 H
Тяговое усилие наприводных звездочках [3, стр. 178]:
W = S8+ S1 + Wпр = S8 – S1+ (S8 +S1)·(k1 — 1) = 21162 – 9621,9 + (21162+ 9621,9)·(1,08-1)
W = 14000 H
По [1, табл.(3.1.10)] вкачестве тягового органа принимаем две пластинчатые цепи М с разрушающейнагрузкой 224 кН типа 4 (с катковые с ребордами на катках), с шагом 200 мм, исполнения 2 (разборная цепь со сплошными валиками). [1, параграф 4.4]
Цепь тяговая М224 – 4 –200 – 2 ГОСТ 588 – 81.
Разрушающая нагрузка 224кН.
Расчетное усилие на однуцепь определяем по [3,(2.13)]:
Sp1=Smax/Cн=29931,5/1,8=16628,6Н
Где Сн –коэффициент неравномерности распределения нагрузки между тяговыми цепями; придвух цепях Сн = 1,6 – 1,8 в зависимости от точности изготовления имонтажа конвейера.
По [1, табл. (8.2)] числозубьев звездочек для тяговых цепей z = 8.
Динамическая нагрузка нацепи определяется по [1, (8.11)]:
/>
Где L – длина конвейера, м;
Z – число зубьев ведущей звездочкитяговой цепи;
t – шаг тяговой цепи;
k1 – коэффициент приведения массы, учитывающий, что невсе элементы конвейера движутся с максимальным ускорением, а также – влияниеупругости цепи [1, табл. (8.14)].
qх.ч. – погонная масса ходовой частиконвейера кг/м.
q – погонная масса груза (средняямасса груза на 1 м длины загруженного участка конвейера) кг/м.
Приближенно погоннуюмассу ходовой части конвейера можно принять по [1,(8.8)]:
qх.ч = 60В + К
Где В – ширина конвейера,м;
К = 70 – коэффициент,приводимый в [1, табл.(8.13)].
qх.ч = 60·1,4 + 70 = 154 кг/м.
Следовательно />
3.2 Выбор типаэлектродвигателя
По [3, стр178] потребнаямощность электродвигателя при общем КПД передаточных механизмов привода η= 0,95 и коэффициенте запаса Кз= 1
N = Wυ/1000η= 14000·0,3/1000·0,95 = 4,4 кВт
По [1, табл. (3.3.1)]выбираем электродвигатель марки 4А132М8У3 ГОСТ 19523 – 81 мощностью 5,5кВт счастотой вращения 720мин – 1, где
4 – порядковый номерсерии;
А – вид двигателя(асинхронный);
132 – высота осивращения;
М – установочный размерпо длине станины;
8 – число полюсов;
У – климатическоеисполнение (умеренный климат);
3 – категория размещения(эксплуатация в помещениях).
3.3 Определениечастоты вращения приводного вала и передаточного числа привода
Частота вращенияприводного вала (мин-1) конвейера определяется по [1, (8.15)]:
nп.в.= 60υ/п·D0 = 60υ/z·t
где υ – скоростьтягового органа, м/с;
D0– диаметр делительной окружности приводной звездочки,м;
z– число зубьев приводной звездочки;
t = 0,2 м – шаг тяговой цепи по [1, табл.(8.6)];
nп.в. = 60·0,3/8·0,2 = 22,5 мин-1
Передаточное числопривода:
u = n/ nп.в, где n – частота вращения вала двигателя, мин-1;
u = 720/22,5 = 32
3.4 Выбор типаредуктора
Расчетная мощность набыстроходном валу редуктора по [1,(1.101)]:
Рр = Кр Р,
где Кр – коэф., учитывающий условия работы редуктора; по[1, табл.(1.33)]: Кр = 1,0;
Р – наибольшая мощность,передаваемая редуктором при нормально протекающем процессе работы механизма;
Р = 5,5 кВт;
Рр= 1*5,5 = 5,5 кВт.
Из [1, табл. (3.4.13)] попередаточному числу привода и расчетной мощности на быстроходном валу редукторавыбираем редуктор типоразмера Ц2 — 250 с передаточным числом 35,5, имеющем причастоте вращения
750 об/мин мощность Р = 6кВт. КПД редуктора η = 0,91.
Редуктор Ц2 – 250 – IV – 111Ц.
3.4.1 Прочностной расчет
Расчет пластины конвейера на прогиб.
Fm
A B
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> Sp
Y
/>
1,32
Определяем прогиб ввертикальной плоскости от силы тяжести транспортируемого груза.
/>
Где Е – модуль Юнга (Е =2·105 МПа)
Fm – сила тяжести груза, равная
Fm= q·g·В = 222·9,81·1,4 = 3049H
J – момент инерции, равный
J=b·h3/12
b = 0,4 м – длина одной пластины;
h = 1,4 м – ширина одной пластины.
J = 0,4*1,43/12 = 0,091 м4
Y1 = (3049·1,322·1,322)/(3·2·105·0,091·1,4)= 0,01 м.
Определим прогиб вгоризонтальной плоскости от силы Sp:
/>
Sp – натяжение полотна, Н.
Sp=(5…10)(q+q0)·g·lp, где
lp – расстояние между опорами, м.
Sp = 5(142 + 222)·9,81·1,32 = 23567,5 H
Y2 = (23567,5·0,72·0,72)(3·2·105·0,091·1,4)= 0,074 м
Суммарный прогибсоставит:
Y = (Y21+Y22)1/2
Y = (0,012 + 0,0742)1/2= 0,075 м
3.4.2 Расчет приводного вала
Определяем вращающиймомент на приводном валу конвейера.
/>
Где Р — потребнаямощность электродвигателя при общем КПД передаточных механизмов привода η= 0,75 и коэффициенте запаса Кз= 1
Wпр – угловая скорость приводного вала.
/>
Где nпр – частота вращения приводного вала,мин-1 (см. п. 2.3).
/>
Диаметр выходного концаприводного вала определяем по эмпирической формуле:
/>
Принимаю по ГОСТ 12080-66диаметр приводного вала dпр = 70 мм.
Диаметр вала подподшипник принимаю dп = 80 мм.
Диаметр вала под ступицейзвездочки принимаю dзв = 85 мм.
3.5Расчет шпоночных соединений
3.5.1 Проверка шпонокпод звездочку
Вращающий момент наприводном валу:
Тпр = 2292 Н·м
Согласно [6; табл. 24.29]по диаметру вала выбираем призматическую шпонку ГОСТ 23360-78 со следующимипараметрами:
b×h = 22×14 мм
t1 = 9 мм
t2 = 5,4 мм
l = (63…250) мм
Рабочая длина шпонкинаходится из соотношения:
/>
[σсм] =(150…200) МПа
/>
l = lp + b = (52…62) мм
Принимаем l = 62 мм
Проверяем шпонку подзвездочкой на напряжение среза. Материал шпонки сталь 45 нормализованная.
/>
Допускаемое напряжениесмятия при стальной ступице:
[σсм]=150МПа
Так как на приводном валунаходятся две шпонки, тогда:
/>
Условие прочностисоблюдается.
3.6 Расчет подшипников
По [5, табл. (24.16)] вкачестве подшипников выбираем подшипники шариковые радиальные сферическиедвухрядные по ГОСТ 28428-90 средней серии.
Обозначение
подшипника d, мм D, мм В, мм r, мм Грузоподъемность Расчетные параметры
Cr, kH
C0r, kH e Y
Y0 1314 70 150 35 3,5 75 37,5 0,22 2,95
Рассчитываем подшипникина динамическую грузоподъемность (подбор подшипников по динамическойгрузоподъемности предупреждает усталостное выкрашивание рабочих дорожек колец ител качения при n > 1об/мин):
Сrрасч. – условие динамической грузоподъемности;
Сrрасч. = РЕ (L)1/Р,
где L – количество оборотов, млн.;
PE– эквивалентная нагрузка;
Р = 3 – для шариковыхподшипников.
L = 60nLH /106,
где LH– ресурс работы, час;
n – количество оборотов в минуту.
Необходимо, чтобыподшипники изнашивались не менее чем за 3 года работы, следовательно:
Lн = 3·365·10,5 = 17250часов,
где 365 – количестворабочих дней в году;
10, 5 – количестворабочих часов в смену;
L = 60·10·17250/106 =10,35 млн. оборотов.
PE= (Х·V·Fr + Y·Fa)·Кб·Кт,
где V = 1 т.к. вращается внутреннеекольцо;
Fr= 5612 Н – наибольшая реакция вопорах
Fa= 0,83e·Fr = 0,83·0,22·5612 = 1025 Н
Если Fa / V·Fr
Fa / V·Fr= 1025/1·5612 = 0,18
следовательно, принимаемХ = 1, Y = 0.
Кб = 1,3 –коэф. безопасности (принят по [6, табл. (7.4)]);
Кт = 1 –коэф., зависящий от рабочей температуры (в нашем случае
tраб
PE = (1·1·5612+0) ·1,3·1= 7295,6 Н = 7,3 кН
Сrрасч. = 7295,6·(10,35)1/3 = Н = 16 кН
16 кН
Определимскорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурсдолговечности подшипника:
Lн расч = (106/60·n) · (Сrрасч./РЕ)Р = (106/60·10)· (16/7,3)3 = 17548,5 часов = 4,6 года
Lн расч > LH– требуемый ресурс долговечностиподшипника обеспечен.
Список литературы
1. А.В. Кузьмин,Ф.Л. Марон, Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин,Минск, «Вышэйшая школа», 1983г.
2. Р.Л. Зенков, И.И.Ивашков, Л.Н. Колобов, Машины непрерывного транспорта, М., «Машиностроение»,1987г.
3. А.О.Спиваковский, В.К. Дьячков, Транспортирующие машины, М., «Машиностроение»,1983г.
4. В.Г. Систер, А.Н.Мирный, Л.С. Скворцов, Н.Ф. Абрамов, Х.Н. Никогосов, Твердые бытовые отходы(сбор, транспорт и обезвреживание), справочник, М., «Академия коммунальногохозяйства им. К.Д. Памфилова», 2001г.
5. Курс лекций подисциплине «Сопротивление материалов», Скачков, 4-й семестр, 2003г.
6. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов, Конструирование узлов и деталеймашин, Москва, «Высшая школа», 2001г.