Расчет механизма подъема и опускания консоли

Кинематическая схема:

1-Электродвигатель; 2- Две цилиндрические пары; 3-Винтовой механизм.

Найдем крутящий момент на валу винта.

Крутящий момент на валу винта выражается формулой:

= P ;

P- осевое усилие на шестерне винта;

- средний радиус резьбы винта;

- угол подъема винтовой линии;

- угол трения для пары винт гайка

Осевое усилие на шестерне винта найдем по формуле:

P=G ;

G- вес консоли со сварочной головкой- 660кг;

l- вылет консоли – 300 см;

h- высота гильзы – 130 см;

f- коэффициент трения скольжения в направляющих- 0, 1.

P=660

Скорость подъема и опускания консоли

Для нахождения остальных не известных параметров проведем расчет передачи винт-гайка.

Максимальное усилие Р=964кг;

Наибольшее осевое перемещение винта L=1, 5м;

Вид резьбы – трапецеидальный.

1) Выбор материалов:

Для изготовления винта принимаем сталь Ст5, придел текучести которой Gт=275н/мм2. Для гайки принимаем серый чугун СЧ20 с характеристиками Gв=196н/мм2 и Gви=392н/мм2.

2) Допускаемое сжатие для винта:

[G]сж=Gт/S=275/3=32н/мм2.

3) Допускаемые давления на опорных поверхностях резьбы для материалов незакаленная стал – чугун.

[q]=5н/мм2.

4) коэффициент трения в резьбе:

F=0.14

5) Определение среднего диаметра резьбы:

= = = 32мм.

Параметры винта:

=6; d=32мм; =26мм.

6) Угол подъема винтовой линии:

= =4, 13 град.

7) Угол трения для пары винт-гайка

Условие самоторможения выполняется.

Подставим найденные значения в формулу:

= P = 964 1.6 tg(4.13+9.46)=370 кг см.

Определим крутящий момент на валу электродвигателя:

- крутящий момент на валу винта;

- передаточное число цилиндрической передачи;

- К.П.Д. цилиндрической передачи.

Мощность двигателя электропривода в зависимости от крутящего момента и числа оборотов определим по формуле:

n- число оборотов в минуту; n=1500 об/мин;

- крутящий момент; .

Устанавливаем асинхронный двигатель серии 4А с частотой вращения 1500 об/мин и мощностью 1, 5 квт.