ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

3.19.1.Выбор двигателя. Кинематический и силовой расчет привода

Срок службы (ресурс) L_h, ч, определить по формуле:

, (3.104)

где L_r – срок службы привода, лет (см. задание); t_c – продолжительность смены, ч; L_c – число смен.

Из полученного значения L_h следует вычесть 10…25 % часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни.

Определение номинальной мощности и номинальной

частоты вращения двигателя

Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения – от частоты вращения приводного вала рабочей машины.

Определить требуемую мощность рабочей машины Р_рм, кВт

– если в исходных данных на проектирование указано значение тяговой силы F, кН, и линейной скорости υ, м/с, тягового органа рабочей машины.

– если указано значение вращающего момента Т, кН∙м, и угловой скорости ω, рад/с, тягового органа рабочей машины.

Определить общий коэффициент полезного действия (КПД) привода

, (3.105)

где – коэффициент полезного действия закрытой передачи;

– коэффициент полезного действия открытой передачи;

– коэффициент полезного действия муфты;

– коэффициент полезного действия двух подшипников качения

Таблица 3.8. Коэффициенты полезного действия передач и других элементов привода

Наименование элементов привода	КПД передач
закрытых	открытых
Цилиндрическая зубчатая передача	0,96…0,98	0,93…0,95
Коническая зубчатая передача	0,95…0,97	0,92…0,94
Червячная передача при u = 8…14	0,85…0,95	-
Червячная передача при u = 14…30	0,8…0,85	-
Червячная передача при u = 30 и выше	0,7…0,75	-
Плоскоременная передача	-	0,96…0,98
Клиноременная передача	-	0,95…0,97
Цепная передача	0,95…0,97	0,9…0,93
Муфта соединительная	0,98
Два подшипника качения	0,99…0,995
Два подшипника скольжения	0,98…0,99

Определить требуемую мощность двигателя Р_дв, кВт

, (3.106)

По полученному значению мощности выбрать из табл. 3.9. электродвигатель.

Таблица 3.9. Закрытые обдуваемые электродвигатели (ГОСТ 19523 – 81)

Мощ – ность, кВт	Синхронная частота вращения, об/мин

марка двига – теля		марка двига – теля		марка двига – теля		марка двига – теля

0,55	4А63В2УЗ		4А71А4УЗ		4А71В6УЗ		4А80В8УЗ
0,75	4А71А2УЗ		4А71В4УЗ		4А80А6УЗ		4А90LА8УЗ
1,1	4А71В2УЗ		4А80А4УЗ		4А80В6УЗ		4А90LВ8УЗ
1,5	4А80А2УЗ		4А80В4УЗ		4А90L6УЗ		4А100L8УЗ
2,2	4А80В2УЗ		4А90L4УЗ		4А100L6УЗ		4А112МА8УЗ
	4А90L2УЗ		4А100S4УЗ		4А112МА6УЗ		4А112МВ8УЗ
	4А100S2УЗ		4А100L4УЗ		4А112МВ6УЗ		4А132S8УЗ
5,5	4А100L2УЗ		4А112М4УЗ		4А132В6УЗ		4А132М8УЗ
7,5	4А112М2УЗ		4А132S4УЗ		4А132М6УЗ		4А160S8УЗ
	4А132М2УЗ		4А132М4УЗ		4А160S6УЗ		4А160М8УЗ
	4А160S2УЗ		4А160S4УЗ		4А160М6УЗ		4А180М8УЗ
18,5	4А160М2УЗ		4А160М4УЗ		4А180М6УЗ		4А200М8УЗ
	4А180S2УЗ		4А180S4УЗ		4А200М6УЗ		4А200L8УЗ
	4А180М2УЗ		4А180М4УЗ		4А200L6УЗ		4А225М8УЗ
	4А200М2УЗ		4А200М4УЗ		4А225М6УЗ		4А250S8УЗ
	4А200L2УЗ		4А200L4УЗ		4А250S6УЗ		4А250М8УЗ
	4А225М2УЗ		4А225М4УЗ		4А250М6УЗ		4А280S8УЗ

Определение передаточного числа привода и его ступеней.

Передаточное число привода u определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя n_ном к частоте вращения вала рабочей машины n_рм и равно произведению передаточных чисел закрытой n_зп и открытой передач n_оп (табл. 3.10):

(3.107)

Определить частоту вращения приводного вала рабочей машины n_рм, об/мин:

а) для ленточных конвейеров:

, (3.108)

где υ – скорость тягового органа, м/с; D – диаметр барабана, мм;

б) для цепных конвейеров:

, (3.109)

где υ – скорость конвейера, м/с; z – число зубьев ведущей звездочки тягового органа; р – шаг тяговой цепи, мм.

Таблица 3.10. Рекомендуемые значения передаточных чисел

Тип передачи	Значения передаточных чисел
Зубчатая цилиндрическая и коническая закрытые	2; 2.5; 3.5; 3.55; 4.0; 5.0; 6.3
Червячная закрытая	10; 12.5; 14; 16; 18; 20; 25; 28
Цепная	2…4
Ременная	2…3

Определение силовых и кинематических параметров привода

Силовые (мощность и вращающий момент) и кинематические (частота вращения и угловая скорость) параметры привода рассчитывают на валах привода из требуемой (расчетной) мощности двигателя Р_дви его номинальной частоты вращения n_номпри установившемся режиме работы (табл. 3.11)

После расчета, полученные данные сводят в таблицу 3.12

Таблица 3.11. Определение силовых и кинематических параметров привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
дв→оп→зп→м→рм	дв→ м →зп→оп →рм
Мощность Р, кВт	Дв Б Т рм	Р_ном Р₁=Р_дв∙η_оп∙η_пк Р₂=Р₁∙η_зп∙η_пк Р_рм=Р₂∙η_м	Р_ном Р₁=Р_дв∙η_м∙η_пк Р₂=Р₁∙η_зп∙η_пк Р_рм=Р₂∙η_оп
Частота вращения n, об/мин	Угловая скорость ω, с^-1	Дв	n_ном	ω_ном=π∙n_ном/30	n_ном	ω_ном=π∙n_ном/30
Б	n₁=n_ном/u_оп	ω₁=ω_ном/U_оп	n₁=n_ном	ω₁=ω_ном
Т	n₂= n₁/u_зп	ω₂=ω₁/U_зп	n₂= n₁/u_зп	ω₂=ω₁/u_зп
рм	n_рм= n₂	ω_рм= ω₂	n_рм= n₂/u_оп	ω_рм=ω₂/u_оп
Вращающий момент Т, Н∙м	Дв Б Т рм	Т_дв= Р_дв∙10³/ ω_ном Т₁= Т_дв∙ u_оп∙ η_оп∙η_пк Т₂= Т₁∙ u_зп∙η_зп∙η_пк Т_рм= Т₂∙η_м	Т_дв= Р_дв∙10³/ ω_ном Т₁= Т_дв∙ η_м∙η_пк Т₂= Т₁∙ u_зп∙η_зп∙η_пк Т_рм= Т₂∙ u_оп∙ η_оп

Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме:

схема 1 (дв→оп→зп→м→рм);

схема 2 (дв→ м →зп→оп →рм).

Здесь условно обозначены:дв – электродвигатель; оп – открытая передача (ременная, цепная или зубчатая); зп– закрытая передача (цилиндрическая, коническая или червячная); м – муфта; рм – рабочая машина.

Таблица 3.12. Сводные данные расчетов параметров привода

Марка двигателя, Р_ном (кВт), n_ном (об/мин)
Пара-метр	Передача	Параметр	Вал
закрытая (редуктор)	открытая	двига-теля	редуктора	рабочей машины
быстроходный	тихоходный
Переда-точное число u			Расчетная мощность P, кВт
Угловая скорость , с^-1
КПД			Частота вращения n, об/мин
Вращающий момент Т, Н · м

3.19.2. Примеры расчета приводов машин

Пример 1.

Рис. 3.59 Кинематическая схема привода

Исходные данные
Мощность на одном валу шлюзового затвора N, кВт
Число оборотовзатвора n, об/мин
Срок службы привода L, лет
Число смен С

Описание привода: привод состоит из электродвигателя 1 соединенного с червячным редуктором 3 клиноременной передачей 2, мощность с ведомого вала редуктора передается через муфты 4 на валы рабочей машины 5.

Выбор двигателя. Кинематический и силовой расчет привода.

Срок службы (ресурс) L_h, ч, определим по формуле:

где L_r – срок службы привода, лет (по заданию);

t_c – продолжительность смены, ч;

L_c – число смен.

Из полученного значения L_h следует вычесть 10…25 % часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни.

Определение номинальной мощности и номинальной

частоты вращения двигателя

Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения - от частоты вращения приводного вала рабочей машины.

1.Определить требуемую мощность рабочей машины Р_рм, кВт:

2 .Определить общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

……………………………. ,

где – коэффициенты полезного действия закрытой передачи, открытой передачи, муфты и подшипников качения.

η_зп= 0,75 , η_оп = 0,96, η_м = 0,98, η_пк = 0,99

3.Определить требуемую мощность двигателя Р_дв, кВт:

По полученному значению мощности выбираем из табл. 8 электродвигатель 4A100S4У3 Р_дв=3 кВт, n_ном=1434 об/мин.

4. Определение передаточного числа привода и его ступеней.

Принимаем u_зп = 10, тогда u_оп = 2,38 (см. табл.9)

5. Определение силовых и кинематических параметров привода

Определение силовых и кинематических параметров привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода
дв – оп – зп – м – рм
Мощность, кВт	Дв Б Т РМ	Р_дв = 3кВт Р₁= Р_двη_опη_пк= 3 ∙ 0,98 ∙ 0,99 = 2,91кВт Р₂= Р₁η_зпη_{п к}= 2,91 ∙ 0,75 ∙ 0,99 = 2,16 кВт Р_рм= Р₂ η_м² = 2,16 ∙ 0,98²= 2 ,07 кВт
Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, с^-1	Дв	n_ном = 1434 об/мин
Б	n₁= n_ном/u_оп = 1430/2,38= 600,8 об/мин
Т
РМ
Вращающий момент, Н·м	Дв Б Т РМ

После расчета, полученные данные сводим в таблицу:

Параметр	Обозна- чение	Рамер-ность	Числовые значения

Марка электродвигателя			4A100S4У3
Номинальная мощность эл-двиг.	Р_ном	кВт
Номин. частота вращения вала эл-двиг.	n_ном	об/мин
Передача			закрытая	открытая
Передаточное число				2,38
КПД			0,75	0,96
Ступени			Дв.	Б	Т	рм
Частота вращения вала	n_i	об/мин		600,8	60,8	60,8
Угловая скорость	ω_i	с^-1	149,7	62,9	6,3	6,3
Расчетная мощность на валу	Р_i	кВт		2,91	2,16	2,07
Вращающийся момент на валу	Т_i	Н·м		45,3	335,9	322,6

Пример 2.

Рис. 3.60 Кинематическая схема привода

Исходные данные
Тяговая сила цепи F, кН	1,9
Скорость ленты υ, м/с	1,3
Диаметр барабана D, мм
Угол наклона цепной передачи,qград.
Срок службы привода L, лет

Описание привода: привод состоит из электродвигателя 1 соединенного с коническим редуктором 3 через муфту 2, мощность с ведомого вала редуктора передается на вал рабочей машины 5 при помощи цепной передачи 4.

Выбор двигателя. Кинематический и силовой расчет привода.

Срок службы (ресурс) L_h, ч, определим по формуле:

где L_r – срок службы привода, лет (по заданию); t_c – продолжительность смены, ч; L_c – число смен.

Из полученного значения L_h следует вычесть 10…25 % часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни.

Определение номинальной мощности и номинальной

частоты вращения двигателя

1.Определим требуемую мощность рабочей машины Р_рм, кВт:

F_t ·υ = 1,9 ·1,3 = 2,47кВт,

где F_t – тяговоя сила цепи на барабане (кН); υ – скорость ленты (м/с);

2. Определим общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

где – коэффициенты полезного действия закрытой передачи, открытой передачи, муфты и пары подшипников качения

η_зп=0,96 , η_оп = 0,91, η_м = 0,98, η_пк = 0,99

3.Определим требуемую мощность двигателя Р_дв, кВт:

По полученному значению мощности выбираем из табл. 1.2 электродвигатель 4A112МА6У3 Р_дв = 3 кВт, n_ном = 943 об/мин.

4. Определим передаточное число привода и его ступеней.

n_рм = 60·1000·υ/(p·D₀) = 60·1000·1,3/3,14·250 = 99,36 об/мин,

Принимаем u_зп = 3, тогда u_оп = 3,16 (см. табл.9)

5. Определим силовые и кинематические параметры привода

Определение силовых и кинематических параметров привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода
дв – м – зп – оп – рм
Мощность, кВт	Дв Б Т РМ	Р_дв = 3кВт Р₁= Р_двη_мη_пк= 3 ∙ 0,98 ∙ 0,99 = 2,91кВт Р₂= Р₁η_зпη_пк= 2,91 ∙ 0,96 ∙ 0,99 = 2,77 кВт Р_рм= Р₂ η_оп= 2,77 ∙ 0,91 = 2,52 кВт
Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, с^-1	Дв	n_ном = 943 об/мин
Б	n₁= n_ном = 943 об/мин
Т	об/мин
РМ	об/мин
Вращающий момент, Н·м	Дв Б Т РМ

После расчета, полученные данные сводим в таблицу

Параметр	Обозна- чение	Рамер-ность	Числовые значения

Марка электродвигателя			4А112МА6У3
Номинальная мощность электродвигателя.	Р_ном	кВт
Номин. частота вращения вала электродвигателя.	n_ном	об/мин
Передача			закрытая	открытая
Передаточное число				3,16
КПД			0,96	0,91
Ступени			Дв.	Б	Т	рм
Частота вращения вала	n_i	об/мин			314,3	99,46
Угловая скорость	ω_i	с^-1	98,7	98,7	32,9	10,4
Расчетная мощность на валу	Р_i	кВт		2,91	2,77	2,52
Вращающийся момент на валу	Т_i	Н·м		29,1	82,9	238,4

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1.Нарисовать в тетради романский храм (можно очень схематично) и объяснить письменно, почему он именно романский.

2.Дайте своё определение слову «христоцентризм» (упомянуто в контексте на стр.6).

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Расчётно-графическая работа	\|	Предпринимательская деятельность характеризуется самостоятельностью. 1.Нарисовать в тетради романский храм (можно очень схематично) и объяснить письменно, почему он именно романский.

Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 999;