Розробка автоматизованого конвеєру для сортування важкої пошти

Розробка автоматизованого конвеєру для сортування важкої пошти

Зміст

Вступ

.        Порівняльний аналіз компонувальних рішень та технічних характеристик розподільного конвеєра установок сортування важкої пошти

.1       Побудова, принципи дії та класифікація установок для сортування важкої пошти

.2       Ланцюгові конвеєри

.3       Напівавтоматична установка УСГ-К

.4       Візкові та пластичні УСВП

.        Оптимізація потужності приводу

.1       Оптимізація вагового навантаження

.1.1. Статистичний аналіз потоків

.1.2 Графо-аналітичний розрахунок оптимального вагового навантаження РК по заданій ймовірності перевантаження

.1.3 Розрахунок потужності приводу

.1.3.1 Розрахунок середньої потужності приводу

.1.3.2 Розрахунок оптимальної потужності приводу

.1.3.3 Розрахунок максимальної потужності приводу

. Оптимізація приводної станції РК

.1 Кінематичний розрахунок РК

.2 Оптимизація проміжних передач розподільного конвеєра (РК)

.3 Оптимізація приводних станцій установок сортування важкої пошти

Висновки

Література

Додатки

Вступ

Тема курсового проекту: «Розробка автоматизованого конвеєру для сортування важкої пошти». Актуальність теми проекту обумовлена значним зростанням (збільшенням) об’ємів важкої пошти в той час, як об’єми письмової кореспонденції знижуються. Тому сортування важкої пошти, як найбільш трудомістка операція технологічного процесу поштового зв’язку, являється однією з першочергових задач автоматизації, прийнятих Дохінською стратегією.

Відповідно до завдання на курсовий проект, в курсовому проекті виконано:

)        Аналіз конструктивних компонувальних рішень установок сортування важкої пошти.

)        Оптимізація вагового навантаження розподільного конвеєра.

)        Оптимізація потужності приводу.

)        Оптимізація приводної станції розподільного конвеєра.

)        Аналіз надійності розподільного конвеєра (вибір крокаланцюга, запас міцності, ймовірність перевантаження конвеєра).

1. Порівняльний аналіз компонувальних рішень та технічних характеристик розподільного конвеєра установок сортування важкої пошти

.1 Побудова, принципи дії та класифікація установок для сортування важкої пошти

Побудова та принципи дії установок для сортування важкої пошти (УСВП) визначається способами технічної реалізації процесу сортування поштових вантажів - посилок, бандеролей, постпакетів, пачок преси та інших важких поштових відправлень. За значної кількості способів технічної реалізації УСВП їх основу складає невід’ємна загальна для всіх машин сортування поштових відправлень сукупність груп пристроїв та механізмів - пристрій подачі(живлення), пристрій формування регулярного потоку поштових вантажів, пристрій уведення адресних ознак сортування, транспортно-розподільна система, накопичувачі, система керування.

Більшість сучасних УСВП є напівавтоматичними за складності автоматичного уведення адресних ознак поштових вантажів в керуючі пристрої, тому сепарація поштових вантажів та уведення їх адресних ознак виконується, як правило, оператором-сортувальником. Для забезпечення безперервної подачі поштових вантажів, формування їх потоку та завантаження в ТРС УСВП застосовується сукупність послідовно взаємодіючих пристроїв - конвеєр-накопичувач (КН), конвеєр-дозатор (КД), стартовий стіл (СС)з механізмом (пристроєм) завантаження поштових вантажів в ТРС.

За функціональними ознаками конвеєр накопичення та конвеєр-дозатор об’єднується в комплекс живлення (КЖ). Передавання поштових вантажів між конвеєрами та з останнього на стартовий стіл виконується, як правило, за допомогою роликових переходів.

Стартовий стіл є робочим місцем оператора-сортувальника і поєднує в собі механізмів автоматичного завантаження вантажів в ТРС та пристрій уведення інформації в керуючий пристрій.

Транспортно-розподільна система ТРС забезпечує транспортування та скидання в накопичувачі поштових вантажів у відповідності з їх адресними ознаками.

Скидачі вантажів виконується у вигляді несучих поворотних платформ закріплених до ланцюга конвеєра.

Накопичувачі поштових вантажів(НВ) УСВП призначені для збирання та тимчасового зберігання поштових вантажів одного напряму сортування.

У досконалих комплекс сортування поштових вантажів застосовується конвеєрні лінії (ЛЖ) для подавання поштових вантажів від засобів зовнішнього транспортування, а також конвеєри автоматизованого розвантаження (КАР) з робото-технічними пристроями розвантаження поштових вантажів з накопичувачів та їх завантаження в контейнери.

Система керування (СК) забезпечує узгоджену взаємодію функціональних вузлів УСВП шляхом аналізу інформації про їх стан, адресні ознаки поштових відправлень та формування відповідних керуючих дій на виконуючі органи.

Основними вузлами СК УСВП як і АЛСМ, є пристрої зчитування ЗП та розпізнавання ПР(призначені для уведення інформації про адресні ознаки) поштових вантажів), розв’язуючий пристрій РП та система адресування СА, пристрій (система) синхронізації СС, контролю та діагностики СКД.

Основними функціями системи керування УСВП є оброблення інформації про адресні ознаки поштових відправлень, сигналів пристрою синхронізації та вмикання виконуючих механізмів пристрою завантаження в ТРС, а також вмикання виконуючих пристроїв скидачів при їх наближенні до накопичувачів, в які адресовані відповідні поштові вантажі.

За своїми технологічним, функціональними та конструктивними ознаками УСВП умовно поділяються на такі класи машин:

автоматичні та напівавтоматичні(за рівнем автоматизації процесу сортування);

з вільним та примусовим режимом завантаження(ритмом роботи оператора, способом синхронізації роботи пристроїв уведення адресних ознак, завантаження ТРС);

УСВП для сортування посилок, бандеролей, постпакетів, пачок друку(за видами поштових вантажів);

стрічкові, пластинчаті, ланцюгові, вертикально-замкнуті та просторові (за типом транспортуючого конвеєра).

.2 Ланцюгові конвеєри

Основна відміна ланцюгових конвеєрів від стрічкових полягає у тому, що ланцюг конвеєра виконує функції тягового органу і називається тяговим ланцюгом, а функції перенесення вантажів виконують спеціальні несучі пристрої-платформи, візки, пластини. Найбільше поширення одержали вертикально замкнуті ланцюгові розподільні конвеєри УСВП, які виконуються на основі одного або двох паралельних (наприклад, відповідно установки типу УСГ та УСБ) тягових ланцюгів з великим кроком.

Узагальнена кінематична схема ланцюгового вертикального замкненого конвеєра установок типу УСГ наведена на рис.1.2.1.Тяговий ланцюг 1 з кроком 100 мм і руйнівним навантаженням 12 т натягнений між приводною 2 та натяжною 3 зірочками, діаметри яких складають 512 мм.

Візки(візкові поворотні скидачі) шарнірно закріплюються до тягового ланцюга та переміщуються ним на своїх опорних роликах по направляючих опорної конструкції, приводної та натяжної станцій.

Візкові поворотні скидачі 4 прикріплюються з кроком 1000 мм і рухаються на чотирьох опорних роликах 5 по направляючих 6 робочої (верхньої) гілки конвеєра. При надходженні скидачів у процесі руху тягового ланцюга на нижню (холосту) ланку вони повертаються на кут 180 і рухаються на додаткових двох роликах 8 по направляючим 7 холостої гілки конвеєра у положенні робочої площини платформи 9 вниз, а після повороту навколо зірочки 3 набувають знову робочого положення.

Розвантаження платформи може виконуватись на одну або обидві сторони конвеєра автоматично, шляхом її нахилу за допомогою механізму скидання.

Приводна станція складається з електродвигуна 10, запобіжної муфти 11, редуктора 12 та проміжної ланцюгової передачі, що складається у свою чергу з зірочок 13,14 та ланцюга 15. Муфта призначена для розщеплення валів електродвигуна та редуктора у випадках зростання обертального моменту вище допустимого за різного роду аварійних ситуацій.

До складу натяжної станції входять два натяжні гвинти 16, які шляхом їх обертання переміщують підшипникові опори 17 в нерухомих направляючих 18 та забезпечують натяг тягового ланцюга до необхідного зусилля його натягу.

Підвісні конвеєри застосовуються в просторових сортувальних комплексах. Вони виконуються на основі тягового розбірного ланцюга з великим кроком, натягнутого по трасі конвеєра між приводною поворотною та натяжною станціями. Траса конвеєра може складати декілька сотень метрів, мати повороти у горизонтальній та вертикальній площинах, число поворотних станцій залежить від конфігурації траси.

Рис.1.2.1. Узагальнена кінематична схема розподільного конвеєра сортування важкої пошти

1.3 Напівавтоматична установка УСГ-К

Напівавтоматична установка УСГ-К призначена для сортування нестандартних поштових вантажів (посилок, пачок преси, бандеролей, поштових мішків і т.п.), маса та розміри яких не перевищують відповідно значень 20 кг та 450 450 450 мм по накопичувачах, число яких може дорівнювати 70 при двобічному розміщенні і визначає відповідне число напрямів сортування. [3, 4, 12]

Установка побудована за електромеханічним принципом дії на основі вертикально замкненого візкового конвеєра з завантаженням поштових вантажів зі стартового столу на вантажонесучі візки, транспортуванням вантажів уздовж розміщених по обидва боки гравітаційних накопичувачів відповідно правого та лівого виконання та скиданням у них вантажів з поворитних платформ скидачів за адресними ознаками напрямів сортування.

Стартовий стіл зі світловим табло індикації, конвеєр та головні (верхні) частини накопичувачів змонтовані на антресолі, на якій також змонтовані стійка керування з шафою реле та блок живлення.

Несучим органом конвеєра є змонтована на візку поворотна платформа, який рухається по направляючих змонтованих на опорній фермі за рахунок шарнірного з’єднання з пластичним тяговим ланцюгом. Напрям руху вантажів по секціях (лотках)накопичувачів може співпадати з напрямком руху візків або бути протилежним йому.

Завантаження вантажу на платформу виконується автоматично в момент їх виходу з-під поверхні стартового столу, штовхаючий пристрій якого має електромеханічний привод.[3, 31] Привод конвеєра здійснюється від електродвигуна з потужністю 3,0 або 5,5 кВт, через черв’ячний редуктор ЧРМ-4,5 з передавальним відношенням 1:40 та проміжну ланцюгову передачу.

Команди в керуючий пристій уводяться за допомогою розміщеної на пульті оператором прямої клавіатури з 70-ти кнопками, на якому кнопки «Пуск» і «Стоп» електродвигуна приводу конвеєра, а також кнопки «Довідка». Штовхаючий пристрій стартового столу спрацьовує після натискання кнопки на пульті та надходження стартового імпульсу в блок керування.

.4 Візкові та пластичні УСВП

У США та Японії експлуатуються УСВП фірми «Вебб», виконані на основі одноланцюгового візкового горизонтально-замкненого конвеєра з одностороннім скиданням вантажів. Візки з вантажонесучими плаформами закріплюються до тягового ланцюга. Кожна платформа шарнірно закріплюється до рамки візка та утримується в горизонтальному положені рухомим фіксатором.

При надходженні візка до накопичувача траєкторія руху фіксатора перекривається керованим електромагнітом рухомим упором, змонтованим на рамі конвеєра. Повернення розвантажених платформ у вихідне положення здійснюється в кінці траси при проходженні їх по спеціальному копіру. Завантаження розподільного конвеєра здійснюється з одного робочого місця з буферним триступінчатим пристроєм завантаження. Технічна продуктивність установки складає близько 1800 пос/год.[3]

         В Англії фірмою «Соввекс» розроблена УСВП виконана на базі вертикально-замкненого візкового конвеєра зі скиданням вантажів під його трасу. Конструкція вантажонесучого візка виконана у вигляді ковша з виконаним у вигляді відкидних дверцят дном, розвантаження якого при підході його до відповідного накрипичувача виконується за допомогою рухомого упору з електромагнітним приводом. Упір під дією електромагніту відкриває замок, що утворює дверцята ковша у вихідному положенні, внаслідок чого вантаж попадає в накопичувач або на стрічковий конвеєр, осі транспортування яких перпендикулярні вісі розподільного конвеєра. Повернення дверцят у вихідне положення виконується при преході ковшів з робочої гілки розподільного конвеєра на холосту.

Установка для сортування пакетів та бандеролей ІТТCanapost (Канада) виконана на базі високошвидкісного візкового конвеєра з платформами зі скиданням вантажів та обидва боки конвеєра. Оператор-сортувальник виконує кодування вантажів та подає їх до пристрою завантаження, який рухається з прискоренням до тих пір, поки його швидкість не зрівняється зі швидкістю розподільного конвеєра. Продуктивність установки складає 1500 пос/год на один завантажуючий пристрій, максимальна маса і довжина посилки складає відповідно 30 кг та 430 мм, швидкість розподільного конвеєра - 1,8 м/с, відстань між платформами - 700 мм, час безперервної роботи - 20 год.

Система для сортування посилок Tilt-Flex фірми «Cristplant» забезпечує можливість сортування на декілька сотень напрямів у режимах автоматичного та ручного уведення адресних ознак відповідно з застосуванням оптичного пристрою розпізнавання, виконаного на базі ЕОМ та клавіатури пульта оператора-сортувальника.[9]Продуктивність системи Tilt-Flex складає 10 000 пос/год, максимальна вага поштового вантажу - 20 кг, мінімальний радіус вигону розподільного конвеєра - 1500 мм. [9]

Система для сортування посилок Tilt-Slat фірми «Cristplant» розрахована на завантаження пластинчатого ланцюгового розподільного конвеєра з чотирьох робочих місць операторів та розвантаження у накопичувачі, що розміщуються по обидва його боки. Продуктивність системи Tilt-Slat складає 5000 пос/год, максимальна вага поштового вантажу - 20 кг, швидкість пластинчатого конвеєра - 1,1 м/с. [9]

На базі одноланцюгового планочного конвеєра з одностороннім скиданням виконана УЧВП фірми «Аероджет» (США). До тягового ланцюга планки закріплені шарнірним способом та утримуються у вихідному положенні замками, що відкриваються рухомими упорами з швидкодіючими електромагнітами. Кількість планок, в яких відкриваються замки, залежить від довжини вантажу. Повернення планок у вихідне положення відбувається в кінці конвеєра за допомогою спеціального копіра або диска. Завантаження конвеєра установки та адресування вантажів здійснюється з одного робочого місця у вільному режимі роботи оператора-сортувальника.

2. Оптимізація потужності приводу

В цьому розділі розглядаємо методику розрахунку потужності приводу РК при середньому, максимальному та оптимальному навантаженні, які дозволяють враховувати кількість направлень сортування , масу рухаючих частин РК на холостий (нижній) та робочій (верхній) гілки (погонна маса тягового ланцюга РК і маса грузонесущих візків - скидувач ПГ). Розрахунок проводиться методом обходу по контуру вертикально-замкненого конвеєра.

.1 Оптимізація вагового навантаження

Оптимізація вагового навантаження є під-задачею оптимізації потужності привода РК УСТП її металоємкості та продуктивності по заданій ймовірності перезавантаження. Ця під-задача оптимізації включає такі основні етапи:

·        розрахунок ймовірності перезавантаження РК по заданому коефіцієнту перезавантаження при середнього та подвійного середнього навантаження;

·        розрахунок графо-аналітичним способом оптимального вагового навантаження РК, по якому при його проектуванні розраховується оптимальна потужність привода та кінематичний розрахунок;

·        розрахунок розподілу кількості ПВ в РК;

·        розподіл їх мас.

.1.1 Статистичний аналіз потоків

Розподіл маси ПГ в РК підпорядковується нормальному закону розподілу та записується у вигляді

 (2.1)

 - математичне очікування;

 - математичне очікування с відхиленням;

 - число направлень сортування.

Розрахунок розподілу мас виконуються для всіх шляхом їх підстановки. Результати заносяться в таблицю 2.1.1. Також в цю таблицю заносяться значення функція розподілу кількості ПГ в РК, розраховані значення ймовірності перенавантаження для відповідного значення m. Після цього визначається сумарне значення ймовірності перезавантаження по всім m та відмічаємо значення на графіку. Після чого визначаємо оптимальне навантаження.

Число направлення сортування:

Розрахунок математичного очікування числа вантажів в конвеєрі:

Середньоквадратичне відхилення:

Занесемо дані в таблицю 1:

Розподіл мас посилок для :

Занесемо дані у таблицю 2

За таблицею 2 для  будується аналогічна таблиця 3 :

.1.2 Графо-аналітичний розрахунок оптимального вагового навантаження РК по заданій ймовірності перезавантаження

На основі таблиці 2 та таблиці 3, знайдемо сумарне значення ймовірності перезавантаження, вони становлять:

-        для ;

         для ;

Задана ймовірність перезавантаження:

Тоді графік ймовірності перезавантаження буде мати вигляд:

Таким чином, оптимальне завантаження для заданої загрузки 0,0001 згідно з графіком дорівнює 614,2.

.1.3 Розрахунок потужності приводу

У загальному випадку потужність приводу розподільного конвеєра (РК) визначається масою його власних рухомих елементів і масою транспортуються об'єктів технологічної обробки (ЗТВ) і розраховується методом обходу по контуру [1, 2]. Геометрична модель контуру вертикально замкнутого РК, що отримав найбільше поширення, наведена на малюнку 6.1.

Рис. 2.13. Геометрична модель контуру вертикальнозамкнутого РК

Розрахунок потужності приводу ТК та РК включає наступні основні етапи:

. Розрахунок довжини прямолінійного ділянки від якої пропорційно залежить маса його рухомих елементів кінематичної схеми (тяговий ланцюг, грузонесущие візки), а також число ОТО розміщувати на його тяговому органі (ланцюг стрічка, ролики та ін.).

У сортувальних РК з метою зменшення довжини його прямолінійної ділянки застосовують двостороннє розміщення накопичувачів, що дозволяє скоротити довжину конвеєра в 2 рази, а також загальну масу транспортується тяговим органом і, отже, потужність приводу РК;

. Приймається початковий натяг ланцюга тягової в точці контуру (для зменшення зносу ланцюга при динамічних навантаженнях, наприклад, в прототипі подібного конвеєра - установки сортування посилок УСГ -К - 100кг (1000Н)).

. Розраховується необхідне натягнення тягового ланцюга в точці з урахуванням маси транспортуються складових елементів холостий гілки- погонной маси тягового ланцюга і маси грузонесущих візків.

. Розраховується необхідне натягнення тягового ланцюга в точці з урахуванням коефіцієнта запасу компенсуючого втрати на ділянці обхвату тягової ланцюгом натяжна зірочки конвеєра (від до) і втрат під час пуску конвеєра в стартовому механізмі;

. Розраховується необхідне натягнення тягового ланцюга в точці як сума натягу в точке і сили опору на робочої гілки (прямолінійний ділянку контуру від до), яка визначається масою рухомих частин конвеєра на робочої гілки конвеєра, масою транспортуються ОТО і силою опору виникає в процесі скидання ОТО поворотними платформами грузонесущих візкових скидачів при взаємодії їх відхиляє важеля з отклоняющей стрілкою.

. Розраховується тягове зусилля конвеєра як суми натяжений від точки до точки з урахуванням втрат (приймається коефіцієнт запасу) на ділянці обхвату тягової ланцюгом ділянки від точки до точки приводної зірочки конвеєра.

. Розраховується необхідна потужність електродвигуна (приводу) як відношення твори тягового зусилля (розрахункового) на швидкість транспортування ОТО до коефіцієнта корисної дії проміжних передач від валу електродвигуна до приводного валу конвеєра.

.1.3.1 Розрахунок середньої потужності приводу

Нижче наводяться основні співвідношення і розрахункові формули розрахунку потужності приводу ланцюгового вертикально-замкнутого конвеєра, методом обходу по контору, на прикладі його прототипу -установки типу УСГ -К.

При прийнятті числа напрямків сортування по один бік конвеєра n = 35 з двобічним розміщенням накопичувачів та кроком 1 м їх розміщення, що дорівнює кроку l_кн закріплення візкових скидачів до тягового ланцюга, довжина холостої (робочої) гілки дорівнює довжині прямолінійної ланки L_пл конвеєра

_пл » 4 + nl_кн »4+25,5*1=29 м.

У випадку прийняття рівномірного розподілу вантажів по накопичувачах, що створюють навантаженняx_А, середнє та граничне навантаження відповідно дорівнюють

(x_А) = x_{А с} = a_с (n /2) = 6*25,5=1530 Н_{А гр} = a_max n= 25,5*30=76500 Н

де a_с та a_max - математичне очікування та максимальне значення маси вантажу (у даному випадку - посилки, що дорівнює 6 кг за статистичними обстеженнями згідно з [11, 20]); _max - максимальна маса вантажу (посилки - 30 кг).

Натяг S₁ ланцюга в початковій точці 1 контуру - в точці збігання ланцюга з приводної зірочки приймається, як початковий натяг S₀, наприклад, S₁ = S₀ » 1000 Н, а натяг S₂ в точці 2 визначається як сума натягу S₁ в початковій точці 1 та сили опоруW_хг на холостій гілці конвеєра, тобто

₂ = S₁ + W_хг.=1000+8665,8 =9665,08 Н

Сила опору на холостій гілці конвеєра визначається у вигляді

_хг = q_хг gL_пл w_хг,=25.62*9,8*25,5*0.117 = 8665,8 Н

де q_хг - погонне навантаження на холостій гілці конвеєра, що дорівнює погонній масі рухомих частин конвеєра (маса візкового скидача складає 20,4 кг) та масі ланцюга приведених до 1 м довжини останнього (погонна маса ланцюга ВР-1-100-12,5-5,32 ГОСТ 588 - 74 складає 5,8 кг/м, а його довжина між візками - 0,9 м); w_хг - коефіцієнт опору руху візкового скидача на циліндричних опорних роликах по холостій гілці конвеєра, що визначається у вигляді

w_хг = (m_тр d_ц + 2k)/D_р=(0,2*15 +2*0.6)/36=0.117

з урахуванням наступних конструктивних параметрів: m_тр = 0,2 - коефіцієнт тертя ковзання ролика по сталі направляючих опор (матеріал ролика - поліамід 68); k_тр = 0,06 см - коефіцієнт тертя гойдання ролика по сталі; D_р = 36 мм - діаметр ролика;d_ц = 15 мм - діаметр цапфи (конкретні значення параметрів наводяться для установки типу УСГ-К, за яких q_хг = 25,62 кг/м, w_хг = 0,117, W_хг = 8665,8 Н, S₂ =9665,8 Н[11, 20]).

Натяг S₃ у точці 3 за спрощення для практичних розрахунків визначається - як сума натягу S₂ в точці 2 та сили опоруна натяжній зірочці конвеєра у вигляді

S₃ = k_нзS₂ + W_см=1,06*9665,8 +40 = 10285,2Н,

де коефіцієнт запасуk_нз = 1,05... 1,07 при куті обхвату зірочки 180°; W_см » 40 Н - опір, що виникає при роботі стартового механізму. При підстановці значенняk_нз = 1,06 у вираз (4.3.41) натяг S₃ в точці 3 дорівнює 10285,2 Н.

Натяг S₄ в точці 4 визначається як сума натягу S₃ в точці 3 та сили опоруна робочій гілці конвеєра

₄ = S₃ + W_рг

при визначенні сили опору W_рг на робочій гілці у свою чергу як суми сили опору W_чрг =q_хг gL_пл w_рг =25.62*9,8*29,5*0.131=9702 Н транспортування маси рухомих частин конвеєра на робочій гілці, сили опору_тв = 0.131*9,8*1530=1964,214 Н транспортування вантажів та сили опоруW_св =79,3 Н, що виникає при скиданні вантажів, тобто

₄ = S₃ + W_чрг + W_тв + W_св,=10285,2 +9702+1530+79,3= 21597,1 Н

Матеріал та розміри роликів візка, що застосовуються на холостій і робочій гілках конвеєра є однаковими, тому коефіцієнт опору w_рг руху візка по робочій гілці визначається у відповідності з визначенням цього коефіцієнта w_хг для холостої гілки з додаванням додаткового опору w_рг = w_хв + Dw_рг, що виникає за рахунок конусності роликів і визначається у вигляді

Dw_рг = 4b_рm_тр sin b_к/3D_р,

Де b_р = 20 ммта b_к =12° - відповідно значення ширини та кута конусності ролика за яких w_рг = 0,131, W_чрг = 9702Н.

За наявності на конвеєрі вантажів з масою, що дорівнює x_А сила опору при їх транспортуванні визначається у вигляді

_тр = w_рг gx_А=0.131*9,8*1530 = 1964,214 Н

Сила опоруW_св, що виникає при скиданні вантажів залежить від їх маси, числа одночасного їх скидання та конструктивних параметрів скидачів і визначається для середнього навантаження з урахуванням скидання одного вантажу з середньою масою a_с при його розміщенні у центрі поворотної платформи, а для граничного навантаження - скидання n вантажів з максимальною масою a_max при їх найбільш віддаленому розміщенні від центра платформи у вигляді [11]

_св = k_вш g(a_в + a_п)l_цвtgg_с(1 - wtgg_с)/l_цп(1 - w_орtgg_с)_св = (a_вl_цв + a_пl_цп)(tgg_с + w_ор)/r_в=(6*0.14+9*0.14)(tg20*0,131)/0,13=

=79,3Н

де k_вш = 1,1 - коефіцієнт урахування втрат в шарнірі;a_в та a_п = 9 кг - маса вантажу та платформи; l_цвта l_цп = 140 мм - відстань центрів тяжіння вантажу та поворотної платформи до вісі обертання; w_ор = 0,131 -коефіцієнт опору руху ролика відхиляючого важеля по стрілці; g_с = 20° -кут відхилення стрілки при скиданні вантажу; r_в = 130 мм - довжина відхиляючого важеля.

Втрати S_{4 - 1} на ланках від точки 4 до точки 1 визначаються опором на приводній зірочці у вигляді

_{4 - 1} = k_пз S₄   =1.06 *22031,24= 23353,1 Н

при підстановці коефіцієнта втратk_пз = 1,06 і у свою чергу визначають необхідне тягове зусилля конвеєра у вигляді

W_т = S₄ - S₁=23353,1-1000=22353,1 Н

Потужність N_п приводу, що забезпечує необхідне тягове зусилля W_т визначається за формулою

_п = W_тv_тр/1000h    = 22353,1*0.25/0.75*1000*0,8 =0,93кВт,

де необхідна швидкість транспортування вантажу визначається з урахуванням заданої в технічних умовах продуктивності конвеєра  

.1.3.2 Розрахунок оптимальної потужності приводу

Нижче наводяться основні співвідношення і розрахункові формули розрахунку потужності приводу ланцюгового вертикально-замкнутого конвеєра, методом обходу по контору, на прикладі його прототипу - установки типу УСГ -К.

При прийнятті числа напрямків сортування по один бік конвеєра n = 28 з двобічним розміщенням накопичувачів та кроком 1 м їх розміщення, що дорівнює кроку l_кн закріплення візкових скидачів до тягового ланцюга, довжина холостої (робочої) гілки дорівнює довжині прямолінійної ланки L_пл конвеєра

_пл » 4 + nl_кн »4+25,5*1=29,5 м.

У випадку прийняття рівномірного розподілу вантажів по накопичувачах, що створюють навантаження x_А, оптимальне та граничне навантаження відповідно дорівнюють (x_А) = x_{А опт} = 6142Н

x_{А гр} = a_max n= 30*25,5=7650Н

де a_с таa_max - математичне очікування та максимальне значення маси вантажу (у даному випадку - посилки, що дорівнює 6 кг за статистичними обстеженнями згідно з [11, 20]);_max - максимальна маса вантажу (посилки - 30 кг).

Натяг S₁ ланцюга в початковій точці 1 контуру - в точці збігання ланцюга з приводної зірочки приймається, як початковий натяг S₀, наприклад, S₁ = S₀ » 1000 Н, а натяг S₂ в точці 2 визначається як сума натягу S₁ в початковій точці 1 та сили опоруW_хг на холостій гілці конвеєра, тобто

₂ = S₁ + W_хг.=1000+8665,8 =9665,08 Н

Сила опору на холостій гілці конвеєра визначається у вигляді

_хг = q_хг gL_пл w_хг,=25.62*9,8*25,5*0.117 = 8665,8 Н

де q_хг - погонне навантаження на холостій гілці конвеєра, що дорівнює погонній масі рухомих частин конвеєра (маса візкового скидача складає 20,4 кг) та масі ланцюга приведених до 1 м довжини останнього (погонна маса ланцюга ВР-1-100-12,5-5,32 ГОСТ 588 - 74 складає 5,8 кг/м, а його довжина між візками - 0,9 м); w_хг - коефіцієнт опору руху візкового скидача на циліндричних опорних роликах по холостій гілці конвеєра, що визначається у вигляді

w_хг = (m_тр d_ц + 2k)/D_р=(0,2*15 +2*0.6)/36=0.117

з урахуванням наступних конструктивних параметрів: m_тр = 0,2 - коефіцієнт тертя ковзання ролика по сталі направляючих опор (матеріал ролика - поліамід 68); k_тр = 0,06 см - коефіцієнт тертя гойдання ролика по сталі; D_р = 36 мм - діаметр ролика;d_ц = 15 мм - діаметр цапфи (конкретні значення параметрів наводяться для установки типу УСГ-К, за яких q_хг = 25,62 кг/м, w_хг = 0,117, W_хг = 8665,8 Н, S₂ =9665,08 Н [11, 20]). Натяг S₃ у точці 3 за спрощення для практичних розрахунків визначається - як сума натягу S₂ в точці 2 та сили опоруна натяжній зірочці конвеєра у вигляді

₃ = k_нзS₂ + W_см=1,06*9665,8 +40 = 10285,2 Н,

де коефіцієнт запасуk_нз = 1,05... 1,07 при куті обхвату зірочки 180°; W_см » 40 Н - опір, що виникає при роботі стартового механізму. При підстановці значення k_нз = 1,06 у вираз (4.3.41) натяг S₃ в точці 3 дорівнює 10285,2 Н.

Натяг S₄ в точці 4 визначається як сума натягу S₃ в точці 3 та сили опоруна робочій гілці конвеєра

₄ = S₃ + W_рг

при визначенні сили опору W_рг на робочій гілці у свою чергу як суми сили опору W_чрг =q_хг gL_пл w_рг = 25.62*9,8*38*0.131 = 12498,6 Н транспортування маси рухомих частин конвеєра на робочій гілці, сили опору_тв = 0.131*9,8*614,2=7885 Н транспортування вантажів та сили опору W_св =79,3 Н, що виникає при скиданні вантажів, тобто

₄ = S₃ + W_чрг + W_тв + W_св,=10285,2 +9702+7885+79,3= 27952,1Н

Матеріал та розміри роликів візка, що застосовуються на холостій і робочій гілках конвеєра є однаковими, тому коефіцієнт опору w_рг руху візка по робочій гілці визначається у відповідності з визначенням цього коефіцієнта w_хг для холостої гілки з додаванням додаткового опору w_рг = w_хв + Dw_рг, що виникає за рахунок конусності роликів і визначається у вигляді

Dw_рг = 4b_рm_тр sin b_к/3D_р,

деb_р = 20 ммта b_к =12° - відповідно значення ширини та кута конусності ролика за яких w_рг = 0,131, W_чрг = 9702Н.

За наявності на конвеєрі вантажів з масою, що дорівнює x_А сила опору при їх транспортуванні визначається у вигляді

_тр = w_рг gx_А= 0.131*9,8*614,2 = 7885 Н

Сила опору W_св, що виникає при скиданні вантажів залежить від їх маси, числа одночасного їх скидання та конструктивних параметрів скидачів і визначається для середнього навантаження з урахуванням скидання одного вантажу з середньою масою a_с при його розміщенні у центрі поворотної платформи, а для граничного навантаження - скидання n вантажів з максимальною масою a_max при їх найбільш віддаленому розміщенні від центра платформи у вигляді [11]

_св = k_вш g(a_в + a_п)l_цвtgg_с(1 - wtgg_с)/l_цп(1 - w_орtgg_с)_св = (a_вl_цв + a_пl_цп)(tgg_с + w_ор)/r_в=(6*0.14+9*0.14)(tg20*0,131)/0,13 =

=79,3 Н,

де k_вш = 1,1 - коефіцієнт урахування втрат в шарнірі;a_в та a_п = 9 кг - маса вантажу та платформи; l_цвта l_цп = 140 мм - відстань центрів тяжіння вантажу та поворотної платформи до вісі обертання;

w_ор = 0,131 -коефіцієнт опору руху ролика відхиляючого важеля по стрілці;

g_с = 20° -кут відхилення стрілки при скиданні вантажу; _в = 130 мм - довжина відхиляючого важеля.

Втрати S_{4 - 1} на ланках від точки 4 до точки 1 визначаються опором на приводній зірочці у вигляді

_{4 - 1} = k_пз S₄   =1.06 *27952,1= 29291,59 Н

при підстановці коефіцієнта втратk_пз = 1,06 і у свою чергу визначають необхідне тягове зусилля конвеєра у вигляді

_т = S₄ - S₁=29291,59-1000=28291,59Н       

Потужність N_п приводу, що забезпечує необхідне тягове зусилля W_т визначається за формулою

_п = W_тv_тр/1000h    =28291,59*0.25/0.75*1000*0,8 =12,13кВт,

де необхідна швидкість транспортування вантажу визначається з урахуванням заданої в технічних умовах продуктивності конвеєра

.1.3.3 Розрахунок максимальної потужності приводу

Нижче наводяться основні співвідношення і розрахункові формули розрахунку потужності приводу ланцюгового вертикально-замкнутого конвеєра, методом обходу по контору, на прикладі його прототипу - установки типу УСГ -К.

При прийнятті числа напрямків сортування по один бік конвеєра n = 28 з двобічним розміщенням накопичувачів та кроком 1 м їх розміщення, що дорівнює кроку l_кн закріплення візкових скидачів до тягового ланцюга, довжина холостої (робочої) гілки дорівнює довжині прямолінійної ланки L_пл конвеєра

_пл » 4 + nl_кн »4+25,5*1=29,5 м.

У випадку прийняття рівномірного розподілу вантажів по накопичувачах, що створюють навантаження x_А, оптимальне та граничне навантаження відповідно дорівнюють

(x_А) = x_{А опт} = 6142 Н_{А гр} = a_max n= 30*25,5=765Н

де a_с та a_max - математичне очікування та максимальне значення маси вантажу (у даному випадку - посилки, що дорівнює 6 кг за статистичними обстеженнями згідно з [11, 20]);  a_max - максимальна маса вантажу (посилки - 30 кг).

Натяг S₁ ланцюга в початковій точці 1 контуру - в точці збігання ланцюга з приводної зірочки приймається, як початковий натяг S₀, наприклад, S₁ = S₀ » 1000 Н, а натяг S₂ в точці 2 визначається як сума натягу S₁ в початковій точці 1 та сили опору W_хг на холостій гілці конвеєра, тобто

₂ = S₁ + W_хг.=1000+8665,8 =9665,08 Н

Сила опору на холостій гілці конвеєра визначається у вигляді

_хг = q_хг gL_пл w_хг,=25.62*9,8*25,5*0.117 = 8665,8 Н

де q_хг - погонне навантаження на холостій гілці конвеєра, що дорівнює погонній масі рухомих частин конвеєра (маса візкового скидача складає 20,4 кг) та масі ланцюга приведених до 1 м довжини останнього (погонна маса ланцюга ВР-1-100-12,5-5,32 ГОСТ 588 - 74 складає 5,8 кг/м, а його довжина між візками - 0,9 м);

w_хг - коефіцієнт опору руху візкового скидача на циліндричних опорних роликах по холостій гілці конвеєра, що визначається у вигляді

w_хг = (m_тр d_ц + 2k)/D_р = (0,2*15 +2*0.6)/36=0.117

з урахуванням наступних конструктивних параметрів: m_тр = 0,2 - коефіцієнт тертя ковзання ролика по сталі направляючих опор (матеріал ролика - поліамід 68); _тр = 0,06 см - коефіцієнт тертя гойдання ролика по сталі; _р = 36 мм - діаметр ролика;_ц = 15 мм - діаметр цапфи (конкретні значення параметрів наводяться для установки типу УСГ-К, за яких q_хг = 25,62 кг/м, w_хг = 0,117, W_хг = 8665,8 Н, S₂ =9665,08 Н [11, 20]).

Натяг S₃ у точці 3 за спрощення для практичних розрахунків визначається - як сума натягу S₂ в точці 2 та сили опоруна натяжній зірочці конвеєра у вигляді

₃ = k_нзS₂ + W_см=1,06*9665,8 +40 = 10285,2 Н,

де коефіцієнт запасу k_нз = 1,05... 1,07 при куті обхвату зірочки 180°; _см » 40 Н - опір, що виникає при роботі стартового механізму. При підстановці значення k_нз = 1,06 у вираз (4.3.41) натяг S₃ в точці 3 дорівнює 12932,6094Н.

Натяг S₄ в точці 4 визначається як сума натягу S₃ в точці 3 та сили опоруна робочій гілці конвеєра

₄ = S₃ + W_рг

при визначенні сили опору W_рг на робочій гілці у свою чергу як суми сили опору W_чрг =q_хг gL_пл w_рг = 25.62*9,8*29,5*0.131=9702 Н транспортування маси рухомих частин конвеєра на робочій гілці, сили опору

W_тв = 0.131*9,8*765 = 982,107Н транспортування вантажів та сили опоруW_св = Н, що виникає при скиданні вантажів, тобто

₄ = S₃ + W_чрг + W_тв + W_св,= 10285,2 +9702+982,107+ = 182286,9Н

Матеріал та розміри роликів візка, що застосовуються на холостій і робочій гілках конвеєра є однаковими, тому коефіцієнт опору w_рг руху візка по робочій гілці визначається у відповідності з визначенням цього коефіцієнта w_хг для холостої гілки з додаванням додаткового опору w_рг = w_хв + Dw_рг, що виникає за рахунок конусності роликів і визначається у вигляді

Dw_рг = 4b_рm_тр sin b_к/3D_р,

деb_р = 20 ммта b_к =12° - відповідно значення ширини та кута конусності ролика за яких w_рг = 0,131, W_чрг = 12498,5635 Н.

За наявності на конвеєрі вантажів з масою, що дорівнює x_А сила опору при їх транспортуванні визначається у вигляді

_тр = w_рг gx_А = 0,131*9,8*7650 = 2821,07Н

Сила опору W_св, що виникає при скиданні вантажів залежить від їх маси, числа одночасного їх скидання та конструктивних параметрів скидачів і визначається для середнього навантаження з урахуванням скидання одного вантажу з середньою масою a_с при його розміщенні у центрі поворотної платформи, а для граничного навантаження - скидання n вантажів з максимальною масою a_max при їх найбільш віддаленому розміщенні від центра платформи у вигляді [11]

_св = k_вш g(a_в + a_п)l_цвtgg_с(1 - wtgg_с)/l_цп(1 - w_орtgg_с)_св = (a_вl_цв + a_пl_цп)(tgg_с + w_ор)/r_в= (30*0.14+9*0.14)(tg20*0,131)/0,13 =

=,

де k_вш = 1,1 - коефіцієнт урахування втрат в шарнірі;a_в та a_п = 9 кг - маса вантажу та платформи; _цвта l_цп = 140 мм - відстань центрів тяжіння вантажу та поворотної платформи до вісі обертання;

w_ор = 0,131 -коефіцієнт опору руху ролика відхиляючого важеля по стрілці;

g_с = 20° -кут відхилення стрілки при скиданні вантажу; _в = 130 мм - довжина відхиляючого важеля.

Втрати S_{4 - 1} на ланках від точки 4 до точки 1 визначаються опором на приводній зірочці у вигляді

_{4 - 1} = k_пз S₄   =1.06 *182286,9= 193224,114кг

при підстановці коефіцієнта втратk_пз = 1,06 і у свою чергу визначають необхідне тягове зусилля конвеєра у вигляді

_т = S₄ - S₁=193224.114-1000=192224,114Н

Потужність N_п приводу, що забезпечує необхідне тягове зусилля W_т визначається за формулою

N_п = W_тv_тр/1000h = 192224.114*0.25/0.75*1000*0,8 =82,44кВт,

де необхідна швидкість транспортування вантажу визначається з урахуванням заданої в технічних умовах продуктивності конвеєра

3.      
Оптимізація приводної станції РК

.1 Кінематичний розрахунок РК

В загальному випадку кінематичний розрахунок РК сортування ПВ включає в себе розрахунок необхідних сил і моментів на приводному валу (барабані), якщо вони задані в явній формі, наприклад, у вигляді тягового зусилля, визначаючий потужність електродвигуна конвеєра, а також числа оборотів приводного валу, загального передавального числа проміжних передач, числа зубів проміжних передач. При цьому перераховані параметри залежать від обраного електродвигуна і редуктора з урахуванням необхідної потужності і моменту. Швидкість транспортування поштових вантажів в РК:

, ПВ/год

_ш= 1000 м.

Крок тяги ланцюга t = 36

Число зубів ведучої зірки конвеєра Z = 61

Число оборотів приводного валу

,

,

=(36*61)/3,14=699,363мм=0,699 м.

Для розрахунку загального передавального числа приводної станції РК, при цьому враховуючи, що при виборі двигуна з більшою частотою обертання вала, наприклад 3000 об / хв, конструкція передачі ускладниться, а вартість двигуна низька; а при виборі двигуна з низькою частотою (750 об / хв), конструкція спрощується, вартість двигуна висока. При цьому доцільно вибирати двигун з середнім значенням (1000 об / хв) відповідно розрахунок потужності приводу - відповідає необхідній потужності.

Загальне передавальне число приводної станції становить:

=1000/3,3=152,03

Тип відповідного редуктора з передавальним числом: i_p

Передавальне число проміжної ланцюга визначається з рівності:

,

Вибираємо число зубів ведучої зірочки ПЦП з умови Z₁>11

Число зубів веденої зірочки ПЦП становить:

₂ = i_пцп  Z1=*11=80,3<=102

Умови обмеження діаметра в уникнення злітання ланцюга виконується.

.2 Оптимизація проміжних передач розподільного конвеєра (РК)

У загальному випадку оптимізація приводних станцій розподільних конвеєрів ПОМ та УСТП допускає їх попередній узагальнюючий кінематичний розрахунок, в результаті якого по заданій продуктивності конвеєра визначається швидкість його тягового органу (ланцюг, стрічка), число обертів приводного валу (зірочки, барабана), загальне передавальне число. Після цього вибирається тип електродвигуна по заздалегідь розрахованій середній, максимальній та, бажано, оптимальній потужності приводу, вибирається відповідний тип редуктора, звичайно передавальне число r=40 або 20. Після чого виконується розрахунок передавального числа проміжної ланцюгової передачі та виконується попередні й вибір ведучої та відомої зірочки ПЦП. Після цих попередніх розрахунків виконується детальний розрахунок параметрів ПЦП, які включають: оптимізацію числа зубців зірочок ПЦП (детальний розрахунок ПЦП), розраховується довжина в ланцюгу (геометрична і в кроках - кількості ланок), розраховується міжосьова відстань зірочок z1,z2 (ведучої та відомої), розраховується відрізок прогинання ланцюга для зменшення зношення ланцюга. Після чого виконується аналіз надійності ланцюгової передачі, які включають в себе розрахунок швидкості ланцюга (перевірка умови, швидкість ланцюга менше 10 м/с), а також припустиму кількість ударів зубців (ланок) при забіганні ланки на зірочку. Далі виконується перевірка правильності вибору ланки з використанням таких характеристик, як обертальний момент на валу приводної зірочки, коефіцієнт експлуатації ланцюга, який враховує умови праці ланцюга (1, 2, 3 - зміни), ти її мастила, а також конструкцію ланцюгової передачі вертикально або горизонтально положенню ланцюга.

Після цього виконується перевірка ланцюга на міцність з урахуванням виконання напрацювання 10 тис. год. Особливу увагу слід приділити оптимізації значення кроку ланцюга - його необхідно мінімізувати, так як крок визначає масу ланцюга та її вартість, а з іншого боку - зменшення кроку зменшує міцність ланцюга (її розвантажене навантаження): для УСТП - 1-5 тон вибирається по таблиці при розрахунку міцності ланцюга.

В загальній схемі міцність передавального приводу до 25 кВт, ланцюгові передачі, як правило, встановлюють тихохідної ступені. Для цього приймаються ланцюги з кроком t від 12,7 до 50,8 мм. Крок - основний параметр, від якого залежать основні розміри та характеристики приводного ланцюга [2, 3].

Перевагами ланцюгової передачі є достатньо високий ККД, забезпечення постійності передавального числа, можливість передачі обертання декільком валам за допомоги одного ланцюга, зменшення навантаження на вали у порівнянні з ремінними передачами. Тип ланцюга визначається швидкістю ланцюга та характером діючих навантажень. Зубчасті ланцюги працюють більш плавно, безшумно, краще сприймають ударне навантаження та допускають велику швидкість, ніж роликовий ланцюг. Типи ланцюгів та їх параметри встановлюються стандартами.

Розташовувати ланцюгові передачі слід так, щоб лінії, які з’єднують центри зірочок складали з горизонтальною лінією кут не більше 45°. Якщо це виявляється неможливим, то необхідно передбачати пристрій для регулювання натягу.

Уникнення великих динамічних навантажень швидкість ланцюга обмежується. Число зуб’їв меншої зірочки виявляє істотне діяння на працю та довговічність ланцюгового приводу: зі зменшенням кількості зуб’їв зірочки збільшується навантаження в шарнірах ланцюга, які знаходяться в зачепленні із зірочкою, що знижує плавкість праці передачі.

Міжосьова відстань передачі роликової ланцюгом :

• оптимальне значення С1 = (30 /50) t, мм (3.2.1)

• максимальне Аmax = 80t

• мінімальна Аmin :

при i < 3, Аmin = (D_l1 + D_l2) + (30 / 60), мм

при i = 3 - 4, Аmin = 1,2 (D_l1 + D_l2), мм

при i = 4 - 5, Аmin = 1,3 (D_l1 + D_l2), мм

при i = 6 - 7, Аmin = 1,5 (D_l1 + D_l2), мм (2.2),

де D_l1, D_l2 - діаметри зовнішніх кіл зірочок по ГОСТ 392-81. 1 лютому.

_l = t(К_з+К_Э - ) (3.2.2)

де Кз - коефіцієнт зуба, яка залежить від числа зубів зірочки : (для приводяться роликових ланцюгів Кз = 0.7)

коефіцієнт числа зубів_Э = ctg; геометрична характеристика зачеплення

,

де D_Ц - діаметр елемента зачеплення ланцюга для роликових ланцюгів.

Діаметр ролика d 1.

Число зубів малої зірочки:

оптимальне

=29 - 2i (3.2.3)

де i - передавальне число;

мінімальна допустима при м / с; r = 11 /13 (3.2.4)

Число зубів веденої зірочки :

₂ не повинно бути більше 120, тому що зі збільшенням r₂ зростає небезпека зіскакування ланцюга.

Довжина замкнутої ланцюга виражена в кроках (неокругленні значення) :

 (3.2.6)

де - орієнтована відстань між центрами зірочок в кроках;

- допоміжна величина, - попередня міжосьова відстань між центрами зірочок (Аmin або Аопт).

Остаточне розрахункове значення ATР між центрами зірочок визначається у вигляді :

, (3.2.7)

де - допоміжна величина (отриманий результат не слід округляти!).

При розрахунку передачі треба округлити до цілого числа (бажано парного, щоб уникнути встановлення перехідного з'єднувального ланки).

Довжина замкнутого ланцюга між осями кінцевих шарнірів або замкнутого ланцюга в мм:

 (3.2.8)

Величина на яку слід зменшити міжосьову відстань АTP, в цілях отримання попередньої значення провисання (неодружена ланцюг гілки повинна вільно провисати, для цього при монтажі передачі необхідно передбачити можливість зменшення міжосьової відстані або пристрій натягнення ланцюга), визначається у вигляді :

 (3.2.9)

де f = 0,02 *а_tp- значення стріли провисання для проміжної ланцюгової передачі горизонтального типу з кутом нахилу до 45 і= 0,1... 0,15 для проміжної ланцюгової передачі вертикального типу з кутом нахилу більше 45°.

Приймаємо вихідну орієнтовану оптимальну міжосьову відстань ПЦП , де t - крок ПЦП(крок тягового ланцюга).

Приймаємо крок ланцюга ПЦП t=25,4.

Звідси:

Кількість зуб’їв відомої та ведучої зірочок, відповідно. Z2 та Z1, розраховані вище в розділі «Кінематичний розрахунок» складають:=11; Z2=80,3;

Довжина ланцюга в мм складає:

де

Довжина замкнутого ланцюга, яка виражена в кроках:

Перевірочний розрахунок довжини ланцюга:

, що є більшим, ніж на 8 см.

Розрахункова міжосьова відстань:

Розрахунок стріли провисання:

.3 Оптимізація приводних станцій установок сортування важкої пошти

У загальному випадку оптимізація приводних станцій РК ПЗЗ та УСТП припускає х попередній узагальнений кінематичний розрахунок, в результаті якого по заданій продуктивності конвеєра визначається швидкість його тягового органу (ланцюг,стрічка),числа обороту приводного валу (зірочки,барабана), загальне передавальне число, після чого вибирається тип електродвигуна за заздалегідь розрахованою середньої і максимальної - оптимальної потужності приводу,вибирається відповідним типом редуктора,зазвичай 20 або 40, після чого виконується розрахунок передавального числа проміжної передачі і виконується попередній вибір ведучої зірочки ПЦП.

Після цих попередніх розрахунків виконується детальний розрахунок параметрів ПЦП, який включає оптимізацію числа ланок зірочок ПЦП, розраховується довжина ланцюга, розраховується міжосьова відстань зірочок, розраховується стріла провисання ланцюга для зменшення зносу ланцюга.

Після цього виконується аналіз надійності ланцюгової передачі, яка включає в себе розрахунок швидкості ланцюга, а також допустиму кількість ударів зубів, ланок при набіганні ланцюга з використанням таких характеристик, як обертовий момент на валу приводної зірочки, коефіцієнт експлуатації ланцюга, що враховує умови роботи кола, типу її мастила, а також конструкцію ланцюгової передачі: вертикальне чи горизонтальне розташування цепі. Після цього виконується перевірка ланцюга на міцність з урахуванням виконання умови напрацювання 10 тис. годин.

Середня швидкість ланцюга:

,23<10 м/с

₁- число обертів ведучої зірочки.

Число ударів ланок ланцюга при набіганні на зуби та збігання з них:

= = 0,29

Експлуатаційний коефіцієнт враховуючий умову монтажу ПЦП дорівнює:

К_є = К1К2К3+К4К5К6=2*1*1,25+1,3*1*1,25=4,125

Вибраний крок ланцюга повинен задовольняти умові:

.

Умова вибору кроку виконується.

Більш коректна перевірка правильності вибору ланцюга:

=2,8*

Умова вибору кроку виконується.

Коефіцієнт запасу міцності ланцюга визначається за формулою:

де  - коефіцієнт динамічності.

корисне навантаження, яке передається ланцюгом - окружна сила.

Обираємо ланцюг ЦРА1 з руйнівним навантаженням q=6500. Тоді запас міцності складає:

Висновки

В даній курсовій роботі виповнили статистичний аналіз потоків поштових відправлень в транспортно-розподільний конвеєр УСВП і кінематичний розрахунок приводних станцій конвеєра УСВП, а також розрахунок оптимальної потужності привода.

В ІІ розділі розрахували оптимізацію потужності привода, а саме статистичний аналіз потоків з якого ми знайшли оптимальне навантаження = 614,2. Розрахували середню, оптимальну і максимальну потужність приводу, тоді середня потужність приводу - Nп = 0,93кВт, оптимальна потужність приводу - Nп = 12,13 кВт, максимальна потужність приводу - Nп = 82,44 кВт.

В ІІІ розділі розрахували кінематичний розрахунок РК, оптимізацію проміжних передач РК та оптимізацію приводних станцій УСВП.

В кінематичному розрахунку РК розрахували швидкість транспортування ПВ в РК Прк= 1,5 ПВ/год, число оборотів приводного валу nПВ=6,8.

розподільний конвеєр пошта

Список літератури

1.   Ланда В.И., Буланов Э.А., Израилит Л.А. Установки для сортировки грузов. М.:Связь, 1968. - 80с.

2.       Буланов Э.А., Третенко Ю.И., Лебедева Е.В. Подъемно-транспортные устройства почтовой связи. М.: Радио и связь, 1985.

.        Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач. М.: Машиностроение, 1976.

4.   Д.В. Чернилевский. Курсовое поектирование деталей машин и механизмов. М.: "Высшая школа", 1999.

5.       Соколов В.П. Почтообрабатывающие машины и механизмы. М.: Связь 1980

6.   Буланов И.А. и др. Подъемно-транспортные установки почтовой связи. М.:1985

Додаток 1

Додаток 2

Програма моделювання закону розподілу числа поштових вантажів в РК

Вікно форми

Текст програми

#include<vcl.h>

#pragma hdrstop

#include <math.h>

#include "Unit1.h"

#pragma package(smart_init)

#pragma resource "*.dfm"*Form1;

__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

}__fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{ StringGrid1->Cells[0][0]="m";->Cells[1][0]="Sm";->Cells[2][0]="Pm";n1=StrToInt(Edit1->Text);n=n1+50;M=(n-1)/2;->Text=FormatFloat("0.0",M);m[70],i;(i=0;i<=n;i++)[i]=i+1;float sigma=2.85;sigma1=(sqrt((n*n-1)/(sigma*n)));->Text=FormatFloat("0.00000",sigma1);Sm[70];(i=0;i<n;i++)

{Sm[i]=(m[i]-M)/sigma1;->Cells[1][i+1]=FormatFloat("0.0000",Sm[i]); }(i=0;i<n;i++){Pm=(exp((-(m[i]-M)*(m[i]-M))/(2*sigma1*sigma1))/(sigma1*sqrt(2*M_PI)));->Cells[2][i+1]=FormatFloat("0.00000",Pm);->Cells[0][i+1]=IntToStr(m[i]);->AddXY(m[i],Pm,"",clRed);

}__fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{();

}

Додаток 3

Розрахунок потужності приводу. Розрахунок середньої, оптимальної тв максимальної потужності приводу

Вікно форми

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include <math.h>

#include "Unit1.h"

#pragma package(smart_init)

#pragma resource "*.dfm"*Form1;

__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

}__fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{n;L,S1,S2,W,S3,S4,Wrw,Wdu,Wtr,Wcbcr,Wcbopt,Wcbmax,Wtr1,Wtr2,Wtr3,S5,Akcr,Akopt,Akmax,S5cr,S5opt,S5max,S51,S52,S53,W1,W2,W3;vtr=StrToFloat(Edit5->Text);=StrToFloat(Edit1->Text);=4+(n/2)*1;=(25.62*9.8*L*0.117)*10;=(1000+W);=1.06*S2+40;=(25.62*9.8*L*0.131)*10;=StrToFloat(Edit2->Text);=StrToFloat(Edit3->Text);=StrToFloat(Edit4->Text);=0.131*9.8*Akcr*10;=0.131*9.8*Akopt*10;=0.131*9.8*Akmax*10;=((6*0.14+9*0.14)*(tan(M_PI/9)+0.131))/0.13*10;=((6*0.14+9*0.14)*(tan(M_PI/9)+0.131))/0.13*10;=((((30*0.14+9*0.14)*(tan(M_PI/9)+0.131))/0.13)*35)*10;cr=S3+Wcbcr+Wdu+Wtr1;opt=S3+Wcbopt+Wdu+Wtr2;max=S3+Wcbmax*21+Wdu+Wtr3;=1.06*S5cr;=1.06*S5opt;=1.06*S5max;=S51-1000;=S52-1000;=S53-1000;Pp=3600*vtr/1;N1,N2,N3;=W1*vtr/(0.75*0.8*1000);=W2*vtr/(0.7*0.8*1000);=W3*vtr/(0.7*0.8*1000);->Cells[1][1]=FloatToStr(L);->Cells[1][2]=FormatFloat("0.0000",W);->Cells[1][3]=FormatFloat("0.0000",S2);->Cells[1][4]=FormatFloat("0.0000",S3);->Cells[1][5]=FormatFloat("0.0000",Wdu);->Cells[1][6]=FormatFloat("0.0000",Wtr1);->Cells[1][7]=FormatFloat("0.0000",Wtr2);->Cells[1][8]=FormatFloat("0.0000",Wtr3);->Cells[1][9]=FormatFloat("0.0000",Wcbcr);->Cells[1][10]=FormatFloat("0.0000",Wcbopt);->Cells[1][11]=FormatFloat("0.0000",Wcbmax);->Cells[1][12]=FormatFloat("0.0000",S5cr);->Cells[1][13]=FormatFloat("0.0000",S5opt);->Cells[1][14]=FormatFloat("0.0000",S5max);->Cells[1][15]=FormatFloat("0.0000",S51);->Cells[1][16]=FormatFloat("0.0000",S52);->Cells[1][17]=FormatFloat("0.0000",S53);->Cells[1][18]=FormatFloat("0.0000",W1);->Cells[1][19]=FormatFloat("0.0000",W2);->Cells[1][20]=FormatFloat("0.0000",W3);->Cells[1][21]=FormatFloat("0.0000",Pp);->Cells[1][22]=FormatFloat("0.0000",N1);->Cells[1][23]=FormatFloat("0.0000",N2);->Cells[1][24]=FormatFloat("0.0000",N3);->Cells[0][1]=("L=");->Cells[0][2]=("W=");->Cells[0][3]=("S2=");->Cells[0][4]=("S3=");->Cells[0][5]=("Wдчрв=");->Cells[0][6]=("Wтр.ср=");->Cells[0][7]=("Wтр.опт=");->Cells[0][8]=("Wтр.макс=");->Cells[0][9]=("Wсб.ср=");->Cells[0][10]=("Wсб.опт=");->Cells[0][11]=("Wсб.макс=");->Cells[0][12]=("S4ср=");->Cells[0][13]=("S4опт=");->Cells[0][14]=("S4макс=");->Cells[0][15]=("S4-1ср=");->Cells[0][16]=("S4-1опт=");->Cells[0][17]=("S4-1макс=");->Cells[0][18]=("Wту.ср=");->Cells[0][19]=("Wту.опт=");->Cells[0][20]=("Wту.макс=");->Cells[0][21]=("Пр=");->Cells[0][22]=("Nпр.ср=");->Cells[0][23]=("Nпр.опт=");->Cells[0][24]=("Nпр.макс=");

}__fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{();

}

Додаток 4

Оптимізація приводної станції РК. Кінематичний розрахунок.

Вікно форми

Текст програми

#include<vcl.h>

#pragma hdrstop

#include <math.h>

#include "Unit1.h"

#pragma package(smart_init)

#pragma resource "*.dfm"*Form1;

__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

}__fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{Vtr,t,z,Dpz,npv,ned,iob,ip,ipcp;=StrToFloat(Edit1->Text);=StrToFloat(Edit2->Text);=StrToFloat(Edit3->Text);=t/sin(M_PI/z);->Text=FormatFloat("0.000",Dpz);=(60*Vtr*1000)/(M_PI*Dpz);->Text=FormatFloat("0.000",npv);=StrToFloat(Edit6->Text);=ned/npv;->Text=FormatFloat("0.000",iob);=StrToFloat(Edit8->Text);=iob/ip;->Text=FormatFloat("0.000",ipcp);

}__fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{();

}