Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Katedra Systemów Wytwarzania

Inżynieria maszyn wytwórczych

Temat:

Dobór napędu przenośnika kubełkowego

(zadanie projektowe nr 1, temat nr 3)

Wykonał:

1. Schemat napędu

DANE:

• Moment obciążenia M=5 [kNm]

• Zakładana prędkość obrotowa silnika n_s=1500[obr/min]

• Zakładana prędkość obrotowa bębna n_w=40 [obr/min]

2. Wariant I:

Dobór silnika

• OBLICZONE PARAMETRY SILNIKA:

Przełożenie układu = 37,5

Obliczony moment obrotowy silnika [kNm] = 0,13

Moc silnika konieczna do wytworzenia obliczonego momentu [kW] = 20,94

Moc silnika z uwzględnieniem strat mechanicznych [kW] = 23,27

Dla powyższych danych oraz przyjętej sprawności układu mechanicznego na poziomie 90%, dobrano silnik posługując się katalogiem firmy Tamel S.A. (http://tamel.pl/pdf/katalogi/polskie/4Sg-IE2.pdf)

• PARAMETRY DOBRANEGO SILNIKA:

Typ silnika 4Sg200L-4-IE2

Moc [kW] = 30,00

Obroty [obr/min] = 1470,00

Sprawność [%] = 92,30

Średnica czopa [mm] = 55,00

Długość czopa [mm] = 110,00

Dobrany silnik należy do grupy silników ogólnego przeznaczenia i posiada żeliwną obudowę, czego wynikiem jest spora masa, wynosząca 270 [kg]. Ponadto silnik ten charakteryzuję się momentem znamionowym, równym 195 [Nm] oraz momentem bezwładności 0,31 [J/kgm²].

Dobór reduktora

• OBLICZONE PARAMETRY REDUKTORA:

Współczynnik trwałości reduktora = 1,9

Przełożenie reduktora = 36,75

Moc efektywna reduktora [kW] = 57,00

Reduktor dobrano wykorzystując katalog firmy Befared. Parametr trwałości reduktora został obliczony na podstawie tabel współczynników zamieszczonych w katalogu.

http://www.befared.com.pl/pub/File/download/Katalogi%20H/Katalog%20H.pdf/

f₁ - rodzaj pracy B (praca średnia, nierównomierna, nieznaczne przeciążenia, rozruch umiarkowanie ciężki) = 1,3

f₂ - czas pracy na dobę (2≤8) = 1,2f₃ - liczba włączeń na dobę (2 - 5, dla f₁ =1,3) = 1,07

f₄ - charakter obciążenia podczas rozruchu (rodzaj pracy B(obciążenie zmienne) oraz liczba włączeń na dobę równa 2 - 5) =1,0
f₅ - temperatura otoczenia (20° C) = 1,0

f₆ - ciągłość pracy (czas pracy na godzinę ≤80%) = 1,07

f_{1 *} f_{2 *} f_{3 *} f_{4 *} f_{5 *} f₆ =1,9

• PARAMETRY DOBRANEGO REDUKTORA:

Typ reduktora H-S1H-200-3-S-35,5-1-L

Przełożenie reduktora = 35,5

Moc reduktora [kW] = 54

Średnica czopa szybkoobrotowego [mm] = 35,00

Długość czopa szybkoobrotowego [mm] = 80,00

Średnica czopa wolnoobrotowego [mm] = 110,00

Długość czopa wolnoobrotowego [mm] = 165,00

Dobór sprzęgła

• OBLICZONE PARAMETRY SPRZĘGŁA:

Współczynnik przeciążenia = 1,3

Moment zastępczy [kNm] = 0,17

Maksymalny moment przenoszony [kNm] > 0,17

Sprzęgło zostało dobrane na podstawie katalogu firmy KTR. Wybrany model to Rotex -sprzęgło skrętnie elastyczne. Współczynnik przeciążenia obliczony został na podstawie tabel współczynników zawartych w katalogu. (http://www.ktr.com/root/img/pool/pdf/produktkataloge/pl/pl_gesamt/ktr_kat00pk00.pdf/)

S_t - współczynnik temperaturowy(+50 ° C) = 1,2

S_z - współczynnik częstości złączeń (100) =1,0

S_A - współczynnik udarów (lekkie udary) =1,5

Moment znamionowy napędu

Obciążenie momentem obrotowym

Obciążenie od udarów momentu

• PARAMETRY DOBRANEGO SPRZĘGŁA:

Typ sprzęgła ROTEX 48 -X6CrNiMoTi17-12-2 - 92 Shore A - 1-Φ55/1- Φ 35

Nominalny moment obrotowy [kNm] = 0,31

Średnica piasty napędzającej [mm] =95

Średnica piasty napędzanej [mm] =95

Dopuszczalna prędkość obrotowa [obr/min] = 2800

Moment bezwładności sprzęgła [kgm2] = ?

3. Wariant II:

Dobór silnika

• OBLICZONE PARAMETRY SILNIKA:

Przełożenie układu = 37,5

Obliczony moment obrotowy silnika [kNm] = 0,13

Moc silnika konieczna do wytworzenia obliczonego momentu [kW] = 20,94

Moc silnika z uwzględnieniem strat mechanicznych [kW] = 24,64

Dla przyjętej sprawności układu mechanicznego wynoszącej 85%, dobrano silnik z katalogu firmy Celma Indukta. (http://www.cantonigroup.com/pl/motors/celma_indukta/product/167/2sg-200l-4/)

• PARAMETRY DOBRANEGO SILNIKA:

Typ silnika Sg 200L-4

Moc [kW] = 30,00

Obroty [obr/min] = 1465,00

Sprawność [%] = 91,4

Średnica czopa [mm] = 55,00

Długość czopa [mm] = 110,00

Dobrano trójfazowy silnik klatkowy, jednobiegowy, ogólnego zastosowania. Posiada żeliwną obudowę, w związku z czym waży 211 [kg], moment nominalny równy 195,56 [Nm] oraz moment bezwładności 0,305 [J/kgm²].

Dobór reduktora

• OBLICZONE PARAMETRY REDUKTORA:

Współczynnik trwałości reduktora = 1,1

Przełożenie reduktora =36,63

Moc efektywna reduktora [kW] =33

Reduktor został dobrany z oferty firmy Redor. Współczynnik trwałości został obliczony zgodnie z wymaganiami zamieszczonymi w katalogu producenta. (http://www.redor.com.pl/userfiles/file/katalogi/reduktory_polska.pdf)

k₁ - rodzaj obciążenia (rodzaj pracy II dla przenośników kubełkowych, gdzie maszyna napędzającą jest silnik elektryczny) = 1,25

k₂ - współczynnik pracy(czas pracy ≤ 8, ilość włączeń na godzinę 1,0) = 1,0

k₃ - współczynnik rozruchu (ilość włączeń na godzinę 1-5) = 0,8

k₄ - temperatura otoczenia(czas pracy na godzinę ≤80%) = 0,95

k_{1 *} k_{2 *} k_{3 *} k₄=0,95

• PARAMETRY DOBRANEGO REDUKTORA:

Typ reduktora 3W-180-35,5-1a

Przełożenie reduktora = 35,50

Moc reduktora [kW] = 42,00

Średnica czopa szybkoobrotowego [mm] = 40,00

Długość czopa szybkoobrotowego [mm] = 110,00

Średnica czopa wolnoobrotowego [mm] = 90,00

Długość czopa wolnoobrotowego [mm] = 130,00

Dobrano reduktor walcowy, 3-stopniowy o poziomym charakterze pracy.

Dobór sprzęgła

• OBLICZONE PARAMETRY SPRZĘGŁA:

Współczynnik przeciążenia = 1,50

Moment zastępczy [kNm] = 0,2

Maksymalny moment przenoszony [kNm] > 0,2

Dobrane sprzęgło to produkt firmy Fena, należące do grupy sprzęgieł podatnych jednowkładkowych ASR. Określone w katalogu współczynniki zostały wykorzystane do obliczenia parametru przeciążenia. (http://www.fena.pl/docs/Fena-katalog-2011.pdf)

k_p - współczynnik przeciążenia(rodzaj maszyny napędzającej - silnik elektryczny) =1,2

k_t - temperatura otoczenia (element podatny - poliuretan, -20/+40° C) = 1

k_z - czas pracy (godziny pracy na dobę 8-16) =1,15

k_n - ilość włączeń (<80) =1

k_{p *} k_{t *} k_{z *} k_n=1,4

• PARAMETRY DOBRANEGO SPRZĘGŁA:

Typ sprzęgła : 410-55/90-40/70-005 ASR

Nominalny moment obrotowy [kNm] = 4,10

Średnica piasty napędzającej [mm] = 85,00

Średnica piasty napędzanej [mm] = 85,00

Dopuszczalna prędkość obrotowa [obr/min] = 4750

Moment bezwładności sprzęgła [kgm2] = 0,01

4. Wariant III

Dobór motoreduktora

Motoreduktor dobrano z katalogu firmy Befared, na podstawie założonego momentu obciążenia równego 5 [kNm], oraz wymaganej prędkości obrotowej bębna wynoszącej 40 [obr/min].

• PARAMETRY DOBRANEGO MOTOREDUKTORA

Typ motoreduktora: MH-H-35,5-160-3

Przełożenie i =35,5

Obroty wyjściowe n₂=42 [br/min]

Moc silnika N=22 [kW]

Maksymalny moment obciążenia M=6,4 [kNm]

---