Модернизация кормораздатчика СРК-11В (конструкторская часть дипломного проекта + чертеж)

5.КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

5.1 Описание и обоснование конструкторской разработки

Кормораздатчик СРК-11В (Рис.5.1) предназначен для смешивания из нескольких компонентов, транспортировки и раздачи в кормушки или на кормовой стол сбалансированного корма. Техническая характеристика кормораздатчика представленная в таблице 5.1. Данная машина выпускается серийно на предприятиии ОАО «Бобруйскагромаш».


Рисунок 5.1 – Смеситель-раздатчик кормов СРК-11В
Смеситель-раздатчик кормов СРК-11В состоит из бункера, шасси, измельчающего шнека, выгрузного лотка, гидросистемы, тормозной системы , электрооборудования и системы взвешивания.
В агрегатах вертикального перемешивания сочетаются новейшие технологии, простота обслуживания и эксплуатации с надежностью системы вертикального смешивания. Простой по конструкции, но уступает горизонтальным кормораздатчикам по качеству измельчения и раздачи, что сказывается на меньшей стоимости в сравнении с агрегатами с горизонтальными шнеками.
Процесс смешивания протекает быстро и не изменяет питательных свойств корма. Реверсивный транспортер дает возможность производить раздачу кормовой смеси на две стороны поочередно. Наличие зазора между шнеком и стенками бункера обеспечивает щадящий режим обработки кормовых компонентов без повреждения их структуры, слипания или образования комков. Кормовая масса поднимается шнеком вверх, а затем свободно перемещается вниз по коническим сводам камеры.
Таблица 5.1. - Техническая характеристика смесителя-раздатчика
кормов СРК-11В
Наименование показателя Значение
Тип полуприцепной
Грузоподъемность, т, не менее 3,3
Вместимость кузова, м3 9±0,5
Масса, кг, не более 3900
Габаритные размеры, мм, не более 5100х2500х2850
Потребляемая мощность, кВт, не более 50
Привод смешивающих шнеков от ВОМ трактора
Обслуживающий персонал 1

Может применяться как самостоятельная машина для приготовления кормовых смесей при условии загрузки необходимых компонентов с помощью соответствующих погрузчиков. Общий вид СРК-11В представлен в графической части дипломного проекта.
Недостатком данного смесителя является низкая интенсивность смешивания. Для увеличения интенсивности смешивания а также для улучшения качества смешивания компонентов кормовой смеси дополнительно устанавливаем смешивающий элемент в виде шнека, крепящегося к основному рабочему органу посредством водила и опорной пяты и расположенный вдоль бункера смесителя. Вращение данного шнека осуществляется от опорного колеса с которым связан шнек, обкатывающегося по внутренней поверхности конического бункера смесителя за счет сил трения между колесом и корпусом. Для создания постоянного трения между опорным колесом и внутренней поверхностью бункера смесителя водило выполнено телескопически подпружиненным, а соединение водила с опорной втулкой шнека и опорной пяты с приводным валом шарнирным с возможностью отклонения шнека в плоскости приводного вала.
Чертеж модернизированного смесителя-раздатчика показан в графической части дипломного проекта.




5.2Расчет конструкторской разработки

Во время смешивания кормов наиболее высоким нагрузкам подвергается смешивающий шнек, который установлен в днище бункера. Поэтому рассчитываем его на прочность и подбираем подшипники.
Технологический расчет шнека раздатчика.
Определим требуемую производительность шнека из производительности раздатчика
(5.1)
где G – масса корма в бункере кормораздатчика, т;
tp – требуемое время раздачи, принимаем исходя из зоотребований, tp =0,37 ч;
(5.2)
где Qф – фактическая производительность раздатчика, т/ч;
t ц – время цикла, ч


Наружный диаметр шнека составляет 600 мм.
Принимаем коэффициент заполнения шнека φ=1. определяем частоту вращения шнека кормораздатчика.
(5.3)
где - производительность шнека, т/ч;
D – диаметр шнека, м;
d - диаметр вала, м;
S – шаг шнека, м
ρ – плотность корма, ρ = 0,3 т/м3;
φ – коэффициент заполнения шнека.

Мощность, необходимая для привода шнека, расходуется на передвижение, преодоление сил трения о кожух и винт, на перемешивание и перетирание компонентов между собой.
(5.4)
где N1 – мощность на передвижение;
N2 – мощность, расходуемая на трение о кожух;
N3 – мощность на трение о винт.
(5.5)
где Qш – производительность шнека;
L – длина шнека, мм
(5.6)
где S – шаг шнека;
n – частота вращения шнека, мин-1;
f – коэффициент трения.
(5.7)
где R – радиус шнека

Выбираем редуктор типа КЦ, мощностью на тихоходной валу 17,3 кВт, nб = 750 об/мин, с передаточным числом 23,8.
Находим передаточное число привода по формуле:
(5.8)
где n – частота вращения быстроходного вала редуктора, мин-1;
nnв – частота вращения шнека, мин-1;

Фактическая частота вращения шнека определяется по формуле:
(5.9)
Крутящий момент на валу шнека определяется по формуле:
(5.10)
Тангенс угла подъема винтовой линии
α = 16,70 (5.11)
Приняв коэффициент трения f = 0,6, определим коэффициент трения скольжения по формуле:
(5.12)
Угол трения определим по формуле :
(5.13)
Осевое усилие на винт определим по формуле
(5.14)
где к – коэффициент, учитывающий, что сила приложена на среднем диаметре винта, к = 0,7...0,8, принимаем к = 0,7.

Поперечная нагрузка на участок шнека между двумя опорами определим по формуле
(5.15)
где l – расстояние между опорами вала шнека, м

Площадь поперечного сечения потока груза на определится по формуле
(5.16)
Прочностной расчет конструкторской разработки.
Для расчета шнека на прочность строим его расчетную схему с изображением действующей на шнек нагрузки.

Определяем реакции в опоре:

где mk – масса корма, кг;
mш – масса шнека, кг;
g – ускорение свободного падения.


На основании полученных результатов строим эпюру изгибающих момен-тов

Рассчитываем нагрузку, действующую на шнек, в месте расположения выгрузных лопаток:
;
Определим реакции в опорах и построим эпюру изгибающих моментов.

Находим приведенный момент по формуле: