Реферат: Проектирование привода шнекового пресса

Шнековый пресс предназначен для пластического формования керамических изделий из глины влажностью от 17-18% и выше, при этом глиняная масса выжимается из мундштука пресса в виде непрерывной ленты заданных размеров и формы. Лента, выходящая из мундштука пресса, разрезается затем на отрезки ( изделия ) определенных размеров.

Пресс состоит из следующих основных частей: питающая коробка, служащая для приема подаваемой в пресс глиняной массы; в питающей коробке разположен питающий блок, назначение которого – обеспечивать надежный захват массы витками полостного вала (шнека). К питающей коробке крепится на болтах корпус внутри которого проходит вал с винтовыми полостями (шнек). Глиняная масса, захватываемая лопастями, при их вращении, перемещается по направлению к прессовой головке, где происходит основное уплотнение массы. Уплотненная глиняная масса проталкивается через мундштук пресса, приобретая при этом требуемую форму и размеры.

Лопастной вал (шнек) приводится во вращение от электродвигателя через редуктор, питающий валок от лопастного вала через зубчатую передачу. Включают пресс в работу при помощи фрикционной муфты. Пресс работает в тяжелом режиме работы.

Привод шнекового пресса состоит из электродвигателя, фрикционной муфты, редуктора и цепной передачи.

Для преобразования электрической энергии в механическую работу используют электродвигатель. При курсовом проектирование применяют трехфазные асинхронные двигатели серии 4А, которые широко используются в промышленности вследствие простоты конструкции, малой стоимости простоты ухода, непосредственного включения в трехфазную сеть переменного тока без преобразователей.

Для проектируемого привода могут подойти двигатели с различными частотами вращения, поэтому из нескольких вариантов применяется оптимальный в соответствие с эксплутационными требованиями. Следует иметь ввиду, что с повышением частоты вращения масса, габариты и стоимость двигателя уменьшается, снижается и ресурс.

Муфта предназначена для передачи крутящего момента от одного вала на другой, либо от вала на свободно сидящую на нем деталь: зубчатое колесо, шкиф и т.д.

Муфты приводов выполняют и ряд других функций:

– компенсируют в определенных пределах погрешности монтажа валов:

– позволяют соединить и разъединить валы;

– предохраняют машину рабочую машину от перегрузки;

– уменьшают толчки и вибрации в процессе работы.

Редуктор предназначен для снижения угловой скорости и повышения вращающего момента на ведомом валу.

Цилиндрические двухступенчатые редукторы развернутой схемы применяются обычно в интервале передаточных чисел и = 8…40. Простота конструкции обусловила широкое их применение в промышленности. Несимметричное расположение колес относительно опор вызывает концентрацию нагрузки по длине зуба, поэтому такие редукторы требуют жестких валов.

Цепная передача предназначена для передач мощностью обычно не более 100 кВт и могут работать как при малых, так и при больших скоростях ( до 35 м/с). Передаточное число не превышает 7.

В цепных передачах вращение от одного вала к другому передается за счет зацепления промежуточной гибкой связи (цепи) с ведущим и ведомым звеньями (звездочками). Так как в цепных передачах нет проскальзывания среднее передаточное число постоянно. При гибкой связи допускаются значительные межосевые расстояния между звездочками. Одной цепью можно приводить в движение одновременно несколько звездочек. По сравнению с ременными, цепные передачи имеют, при прочих равных условиях, меньшие габариты, более высокий КПД и меньшие нагрузки на валы, т.к. отсутствует необходимость в большом предварительном натяжении тягового органа.

Недостатки цепных передач:

– значительная скорость изнашивания шарнира в цепи, вызывающая ее удлинение и нарушение правильности зацепления;

– неравномерность движения цепи из-за геометрических особенностей ее зацепления с зубьями звездочек, в результате чего появляются дополнительные динамические нагрузки;

– необходимость обеспечения большей точности монтажа по сравнению с ременными передачами;

– значительный шум при работе передачи.

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ

РАСЧЕТ ПРИВОДА

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И СТАНДАРТНОГО РЕДУКТОРА

Определяем потребную мощность электродвигателя [1]

P’_эд =,

где Р – мощность на выходном валу; – общий КПД привода.

= _цп • ³ _подш • ² _зп •_м ,

где _цп = 0,92...0,95 – КПД цепной открытой передачи; _подш = 0,99 – КПД, учитывыющий потери в первой паре подшипников качения; _зп = 0,96...0,98 – КПД закрытой косозубой передачи; _м = 0,99 – КПД соединительной муфты.

Принемаем _цп = 0,95, _зп = 0,98

= 0,95• 0,99³ • 0,98² • 0,99 = 0,88

P’_эд = = 11,4 кВт

Определяем ориентировочную частоту вращения вала электродвигателя

n_эд = n_вых • u_общ ,

где n_вых – частота вращения на выходном валу; u_общ – общее передаточное число привода.

u_общ = u_цп • u_ред ,

где u_цп = (1,5...4,0) – передаточное число цепной передачи; u_ред = (8...40) – передаточное число редуктора.

u_общ = (1,5...4,0)•(8...40) = (12 – 160)

n_эд = 6• (12...160) = 72...960

n_а = n_с • (1 – S),

где n_с = 750 – синхронная частота вращения; S = 25 % – скольжение.

n_а = 750• (1 – 0,025) = 731 мин^-1