![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Методика энергокинематического расчета механического привода при динамических нагрузкахСтр 1 из 8Следующая ⇒
Задачей энергокинематического Для расчета основными исходными данными являются: - кинематическая схема силового привода; - приложенная внешняя нагрузка: ТН (Н× м, - вращающий момент или Рвых (кВт) – мощность на выходном звене привода; - мощность на выходном звене привода; - требуемая скорость вращения выходного вала, nвых (об/мин) или угловая скорость w (с-1); - срок службы, t (ч); - вид нагрузки – с незначительными динамическими колебаниями. Требуемая мощность электродвигателя Р (Вт) для вращательного движения определяется по формуле: Рд = Кдин × ТН × wвых / η tot, (1) где Кдин = 1, 1…1, 3 – коэффициент запаса, учитывающий влияние динамических нагрузок в период разгона и торможения; ТН – момент сопротивления на выходном звене, Н× м; wвых – угловая скорость выходного звена, с-1; η tot – общий коэффициент полезного действия. В данной формуле ТН = Рвых / wвых, а wвых = π × nвых / 30. Таким образом, требуемая мощность силового привода Рд = Кдин × Рвых / η tot (2) Если задан момент сопротивления ТН (Н× м) на выходном звене и число оборотов n (мин-1), то требуемая мощность определяется по формуле: Рд = Кдин × ТН × nвых / 9, 55 × η tot, (3)
где η tot – общий коэффициент полезного действия привода. Определяется по формуле: η tot = η 1 × η 2 × η 3 × … × η n × … × η пк, (4) где η 1, η 2, η 3, η n, η пк – коэффициенты полезного действия соответственно 1-го, 2-го, 3-го, и n-го механизмов входящих в привод или отдельных ступеней привода; η п – КПД подшипников качения (скольжения); к – количество пар подшипников. Коэффициенты полезного действия основных элементов приводов приведены в таблице 1. Так как электродвигатели одной и той же мощности имеют разные номинальные вращательные моменты Тном, то необходимо определить требуемый момент двигателя Тд тр (Н × м) по формуле Тд тр = Кдин × ТН / η tot × i, (5) где i – передаточное отношение привода. Рекомендуемые значения передаточных отношений различных видов механических передач даны в таблице 2. На основании данных значений этой таблицы определяются максимальные и минимальные передаточные отношения привода.
Таблица 1 – Коэффициенты полезного действия элементов приводов машин
Таблица 2 – Рекомендуемые значения передаточных отношений для различных передач привода машин (на одну ступень)
itot min = i1 min × i2 min × i3 min × in min . (6)
nд max = nвых × itot max nд min = nвых × itot min. (7) По расчетным параметрам Рд, nд max, nд min из таблицы выбирается марка двигателя, согласуется по Тд тр и определяется фактическое передаточное отношение привода itot ф itot ф = nд / nвых, (8) на основании которого уточняется передаточное отношение всех элементов, входящих в привод или отдельных ступеней привода itot = i1 × i2 × i3 × … × in. (9) Значения передаточных отношений зубчатых передач согласно ГОСТ 2185-66 принимаются из стандартного ряда: 1; 1, 25; 1, 5; 2; 2, 5; 3, 154; 5; 6, 3; 8; 10; 12. В процессе расчета привода передаточные отношения могут корректироваться с целью оптимизации по формуле:
При этом требуемый максимальный момент двигателя определяется по формуле: Тд тр max = (2 / η tot) × где Iд пд – момент инерции ротора двигателя и приведенный к валу двигателя момент инерции механизмов привода. Iд пд ≈ (1, 1…1, 3) Iд. Для окончательного выбора типа электродвигателя необходимо выполнение условия: Тд max ≥ Тд тр max. (12) Если данное условие не выполняется, выбирается двигатель с большим максимальным вращающим моментом. Для выбранного двигателя и механизмами с оптимальным передаточным отношением необходимо чтобы выполнялось условие: wвых опт = wном / iопт ≥ wвых. (13) Если данное условие не выполняется, выбирается двигатель с большими скоростными возможностями и производится перерасчет привода. Дальнейшие расчеты производятся по формулам таблицы 3.
Таблица 3 – Алгоритм расчета силовых и скоростных параметров привода
|