Проектирование привода смесителя

Классификация смесителей по принципу действия. Определение расчётной мощности двигателя. Описание порядка сборки и обслуживания привода. Конструктивный расчёт цепной передачи, шпоночных соединений. Рекомендации по выбору масла и смазки всех узлов привода.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Введение

Смесители предназначены для смешивания различных ингредиентов и взаиморастворимых сред с целью равномерного распределения их по всему объему смеси без изменения структуры. Специальные емкостные смесители снабжаются рабочим инструментом, изменяющим консистенцию ингредиентов, а также «рубашкой» для тепловой обработки смеси. Смесители, применяемые в промышленности, можно классифицировать по различным признакам: по принципу действия; по технологическому назначению; по конструктивным особенностям аппаратов смешивания.

По принципу действия аппараты делятся на смесители непрерывного и периодического действия.

В связи с тем, что достижение равномерности распределения ингредиентов является процессом, зависящим, в частности от времени, смесители, как правило, относятся к емкостному оборудованию периодического действия, где смешивание дозированных ингредиентов осуществляется в резервуаре определенной вместимости, снабженном мешалкой, в течение заданного времени. В то же время встречаются конструкции смесителей непрерывного действия.

По виду перемешиваемых ингредиентов аппараты делятся на смесители:

· для жидких ингредиентов и взаиморастворимых сред;

· сыпучих ингредиентов;

· комбинированные - для сыпучих ингредиентов и жидких сред.

По конструктивным особенностям аппараты делятся:

· на смесители, снабженные мешалкой;

· смесители, снабженные мешалкой и рабочим инструментом (ножами);

· смесители, снабженные мешалкой, рабочим инструментом (ножами) и «рубашкой».

В первом типе смесителей осуществляется только перемешивание ингредиентов и взаиморастворимых жидких сред, без изменения их структуры; во втором возможно также измельчение твердых и пластичных ингредиентов; в третьем - перемешивание, измельчение ингредиентов и тепловая обработка смеси.

Проектируемый привод состоит из электродвигателя, муфты, конического редуктора, двух цепных передач, двух пар подшипников качения, промежуточного и приводного вала, кожухов, сварной рамы. Привод приводится в действие при помощи электродвигателя.

1. Кинематическая схема привода

Таблица 1 - Параметры на валах

	I	II	III	IV	V
	74,3	74,3	11,8	5,9	1,9
	4,741	4,66	4,38	4,18	4,00
	63,39	62,72	371,19	708,47	2105,26

Электродвигатель:

? мощность:

? частота вращения: об/мин

Цепная передача:

? число зубьев ведущей звездочки

? число зубьев ведомой звездочки

? передаточное число цепной передачи = 2

Цепная передача:

? число зубьев ведущей звездочки

? число зубьев ведомой звездочки

? передаточное число цепной передачи = 3,1.

2. Расчетная часть

2.1 Кинематический расчёт привода

В соответствии с заданной кинематической схемой привода оценим коэффициент полезного действия передач, входящих в привод:

, (1)

где - КПД привода и составляющих его элементов.

Значения коэффициентов полезного действия выбираем в соответствии с табл. 1.1 [1] , где

- КПД муфты (=0,99)

- КПД конического редуктора (=0,94)

- КПД цепной передачи (=0,96)

- КПД цепной передачи (=0,96)

- КПД подшипников качения (=0,99)

Определяем расчётную мощность двигателя:

, кВт (2)

где - мощность рабочего органа, кВт

кВт

Оценим возможные передаточные отношения каждого элемента.:

 (3)

= (1…6,3) конического редуктора

= (2...4) цепной передачи

= (2…4) цепной передачи

Число оборотов электродвигателя соответственно:

, об/мин (4)

, об/мин (5)

об/мин

об/мин

По значениям частоты вращения двигателя и мощности двигателя осуществляем подбор двигателя по справочнику [таблица 3.1; 1].

АМУ160МВ8

Для него мощность кВт, частота вращения =750 об/мин.

Определяем уточнённое передаточное отношение.

Принимаем передаточное число конического редуктора = 6,3.

Принимаем передаточное число цепной передачи = 2.

(6)



(7)

Определяем частоту вращения на валах:

= (8)

=710 об/мин

= (9)

=710 об/мин

(10)

=710/6,3=112,7об/мин

(11)

112,7/2=56,35 об/мин

=/ (12)

=56,35/3,1=18,18 об/мин

Определяем угловые скорости на валах:

(13)

рад/с

рад/с (14)

(15)

рад/с

(16)

рад/с

(17)

рад/с

Определяем мощности на валах:

(18)

кВт

(19)

кВт

(20)

кВт

(21)

кВт

(22)

=4,180,960,995=4,00 кВт

По известным мощностям и угловым скоростям определим крутящие моменты:

(23)

смеситель двигатель привод цепной



(24)

(25)

(26)

(27)

2.2 Выбор редуктора

Конический редуктор выбираем по двум параметрам: передаточное отношение и крутящий момент на тихоходном валу.

Нм

По крутящему моменту на тихоходном валу определяем значение отношения:

; (28)

где - заданный наибольший момент на тихоходном валу редуктора.

K₁ - коэффициент, учитывающий характер нагрузки

K₂ - коэффициент, учитывающий продолжительность работы

K₁ = 1; K₂ = 1,25

Принимаем срок службы редуктора t = 20000 ч. Тогда по графику 14 на с.321, [2] находим коэффициент К₂=1,25 по поверхностной прочности зубьев и К₂=1,1 по изгибу зубьев.

По поверхностной прочности зубьев:

По изгибу зубьев:

По таблице 192 и 193 [2] при об/мин для передаточного числа находим значение, близкие к расчётным по поверхностной прочности. Эти значения соответствуют редуктору узкого типа мм.

2.3 Расчёт цепной передачи 1

Исходными данными для расчета цепной передачи являются:

мощность ведущего вала передачи N_III = 4,38 кВт;

частота вращения ведущего вала передачи n_ІІІ=112,7 об/мин;

передаточное отношение ведущего вала передачи U = 2.

Расчет числа зубьев звездочек:

Числа зубьев звездочек находятся по формулам: Ведущей

; (29)

z₁

ведомой

(30)

z₂

Условия эксплуатации:

Коэффициент эксплуатации находим по формуле [8, с.5-6]:

, (31)

где1,2- коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки ;

1 - коэффициент, учитывающий межосевое расстояние;

1 - коэффициент, учитывающий наклон линии центров звёздочек к горизонтали (угол наклона цепи равен нулю (цепь не наклонена));

1,1 - коэффициент, зависящий от спосо...