Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Katedra Systemów Wytwarzania
Inżynieria maszyn wytwórczych
Temat:
Dobór napędu przenośnika kubełkowego
(zadanie projektowe nr 1, temat nr 3)
Wykonał:
Schemat napędu
DANE:
Moment obciążenia M=5 [kNm]
Zakładana prędkość obrotowa silnika ns=1500[obr/min]
Zakładana prędkość obrotowa bębna nw=40 [obr/min]
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
f1 * f2 * f3 * f4 * f5 * 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/)
St - współczynnik temperaturowy(+50 ° C) = 1,2
Sz - współczynnik częstości złączeń (100) =1,0
SA - 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] = ?
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
k1 * k2 * k3 * 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)
kp - współczynnik przeciążenia(rodzaj maszyny napędzającej - silnik elektryczny) =1,2
kt - temperatura otoczenia (element podatny - poliuretan, -20/+40° C) = 1
kz - czas pracy (godziny pracy na dobę 8-16) =1,15
kn - ilość włączeń (<80) =1
kp * kt * kz * kn=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
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]