Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу
Методичні вказівки до виконання курсового проекту з деталей машин
для студентів очного і заочного навчання всіх інженерних спеціальностей.
Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу.
В якості вихідних даних на проектування можуть бути задані:
окружна сила Ft (кН) на барабані стрічкового або зірочці ланцюгового конвеєра, окружна швидкість руху стрічки або ланцюга v (м / с), діаметр барабана Dб (м). число зубів z і крок ланцюга t (мм); продуктивність гвинтового конвеєра Q (т / год), частота обертання n в (об / хв); потужність Рм (кВт) і частота обертання n в приводного вала робочого органу машини.
1.1. вибір електродвигуна
1.1.1. Потрібна потужність двигуна приводів стрічкових і ланцюгових конвеєрів визначається за формулою, кВт
тут # 951; 1 # 951; 2 # 951; 3 - ККД окремих ланок кінематичного ланцюга, орієнтовні значення яких з урахуванням втрат в підшипниках можна прийняти з табл. 1.1.
1.1.2. Потужність двигуна приводу гвинтового конвеєра визначається за формулою, кВт
де Рм - потужність на валу гвинта конвеєра, кВт,
Рм = 0,0027 Q L # 969 ;;
Q - розрахункова продуктивність конвеєра, т / год
L - довжина конвеєра, м;
# 969; - коефіцієнт опору переміщенню.
В інших випадках потужність двигуна визначається за формулою (1.1)
1.1.3. Визначають частоту обертання валу електродвигуна
де u1. u2. u3 - передавальні числа кінематичних пар приводу (табл. 1.2.)
Для цього за вихідними даними спочатку розраховують частоту обертання приводного валу
Діаметр тягової зірочки конвеєра дорівнює, мм
,
де t - крок тягового ланцюга, мм; z - число зубів зірочки.
При визначенні частоти обертання валу електродвигуна в формулу (1.3) підставляють середні значення передавальних відносин кінематичних пар. Після цього по табл. 1.3. підбирають електродвигун з потужністю Р (кВт) і частотою обертання ротора (об / хв), найближчими до отриманих раніше Рmp і nе.
Приклад. Вибрати електродвигун для приводу стрічкового транспортера: Ft = 10 кН; v = 0,63 м / с; Dб = 0,5 м. Привід складається з пасової передачі і двоступеневого циліндричного редуктора
Визначаємо загальний ККД приводу
(З таблиці 1.1. Взяті середні значення ККД передач).
За формулою 1.1 визначаємо потрібну потужність електродвигуна
Рmp = 10 * 0,63 / 0,894 = 7,05 кВт.
Частота обертання приводного валу
nв = 60 * 0,63 / 3,14 * 0,5 = 24 об / хв
Підставляємо в формулу 1.3 середні значення передавальних відносин з табл. 1.2
де uр - передавальне число пасової передачі, um і Uб - передавальні числа тихохідної і швидкохідної ступенів редуктора.
За табл. 1.3. підбираємо електродвигун 132 S 4. Ре = 7,5 кВт; nе = 1445 об / хв.
Мета розрахунку: визначення передавальних чисел приводу, частот обертання і моментів, що обертають на валах.
1.2.1. Визначення передавальних чисел приводу.
Після вибору електродвигуна визначають загальне передавальне число приводу
Отримане розрахунком загальне передавальне число розподіляють між типами і ступенями передачі.
Якщо в кінематичний схемою крім зубчастих передач є ремінна передача, то приймають її передавальне число в діапазоні від 2 до 3. Роблять це для того, щоб забезпечити відповідність деталей пасової передачі з іншими передачами приводу.
Передавальне число редуктора
Якщо в схемі приводу відсутня ремінна передача, то передавальне число редуктора
Передавальне число Uт тихохідної ступені двоступеневих редукторів, виконаних по розгорнутій і роздвоєною схемами визначають по співвідношенню
Передавальне число Uт тихохідної ступені співвісного редуктора визначають за співвідношенням
Передавальне число Uб швидкохідної ступені для перерахованих вище редукторів
Передавальні числа редукторів і окремих їх ступенів слід приймати з єдиного ряду: 2,00; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6; 6,3; 7,1; 8,0; 9,0; 10,0; 11,2; 12,5; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 22,4; 25,0; 28,0; 31,5; 35,5; 40,0; 45,0; 50,0; 56,0; 63,0; 71,0; 80,9; 90,0; 100; 112; 125; 140;
1.2.2. Визначення частот обертання і кутових швидкостей
Кутова швидкість вала електродвигуна дорівнює
Частота обертання веденого шківа пасової передачі (швидкохідного вала редуктора)
Частота обертання проміжного вала редуктора
Проміжний вал редуктора є провідним для тихохідної щаблі.
1.2.3. Визначення моментів на валах
Момент, що обертає на валу електродвигуна (на провідному шківі пасової передачі)
тут потужність Рmp - в Ватах.
Момент, що обертає на швидкохідному валу редуктора
Момент, що обертає на тихохідному валу редуктора (на колесі тихохідної ступені)