Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Примеры расчета. Пример 1. Подобрать электродвигатель и выполнить кинематический и силовой расчет привода цепного конвейера по исходным данным: окружная сила на тяговой






Пример 1. Подобрать электродвигатель и выполнить кинематический и силовой расчет привода цепного конвейера по исходным данным: окружная сила на тяговой звездочке F =10 кН; скорость тяговой цепи V =0, 5 м/с; шаг цепи t =100 мм; число зубьев тяговой звездочки z =13.

 

1 – электродвигатель;

2 – редуктор;

3 – муфта упругая;

4 – цепная передача;

5 – вал машины–тяговые звездочки конвейера;

6 – рама (плита);

 

Решение:

1. Выбор электродвигателя

1) Мощность на выходном валу

Рвых= F× V =10.0, 5=5 кВт.

2) Общий КПД привода

h= hМ× hБ. hТ.hЦ .. hПП, = 0, 98.0, 972.0, 94.0, 99=0, 86

где hМ = 0, 98 – КПД муфты (табл.1),

hБ =0, 97 – КПД быстроходной зубчатой передачи передачи,

hТ =0, 97 – КПД тихоходной зубчатой передачи,

hЦ = 0, 94 – КПД цепной передачи,

hПП = 0, 99 – КПД опор выходного вала.

3) Требуемая мощность двигателя

Рэ.т.= Рвых = 5/0, 86 = 5, 81 кВт

4) Кинематические параметры выходного вала.

Диаметр приводной звездочки

D=t.103/sin(180/zзв) = 100. 10-3/sin(180/13)=0, 418 м

Скорость и частота вращения выходного вала

ω вых= 2V/ D = 2.0, 5/0, 418 = 2, 39 с-1,

nвых= 30ω вых/ π = 30. 2, 39/3, 14 =22, 85 мин-1.

5) Общее передаточное число привода

u = uБП uТП uЦ,

где, uБП – передаточное число быстроходной ступени редуктора,

uТП – передаточное число тихоходной ступени редуктора,

uЦ – передаточное число цепной предечи.

По табл.2 и 3 uБП =(3, 15...5), uТП = (2, 5...5, 6), uЦ = (2...5), тогда

u =(3, 15...5). (2, 5...5, 6). (2...5) =16...140.

6) Диапазон возможных частот вращения двигателя

nэ.т..=. (umin... umаx) nвых = (16...140).22, 85 = 256...2240 мин-1.

7) Выбор электродвигателя.

В соответствии с рекомендациями п.2.7 выбираем электродвигатель АИР132М/960 с номинальной мощностью РэП = 7, 5 кВт и частотой вращения вала nэ = 960 мин-1, диаметром вала d = 38 мм.

2. Кинематический расчет привода

1) Уточненное значение общего передаточного числа

u= nэ /nВых = 960/22, 85 = 42,

2) Разбивка u по ступеням привода.

Разбавку передаточного числа привода между ступенями осуществим исходя из зависимости

.

По рекомендациям табл. 3 примем uОП = uЦ = 3, тогда

uРЕД = 42/3 = 14.

В соответствии с рекомендациями табл. 5 произведем разбивку передаточных чисел по ступеням редуктора

uТ = = , uБ = uред / uТ = 14/3, 29= 4, 26

что соответствует стандартным значениям uТ = 3, 15 и uБ = 4, 5

Уточняем фактическое передаточное число редуктора

uФ.ред = uБ uТ = 3, 15 . 4, 5 = 14, 175

Определяем отклонение фактического передаточного числа от ранее полученного

Допускаемое отклонение ± 4%.

Таким образом, передаточные числа ступеней привода uБ = 4, 5, uТ =3.15, uЦ = 3.

3) Частоты и скорости вращения валов

Вал двигателя

nэ =960 мин-1; ω э= π nэ /30 = 3, 14.960/30 = 100, 5 с-1,

Быстроходный вал редуктора

nБ = nэ =960 мин-1; ω Б= ω э= 100, 5 с-1

Промежуточный вал редуктора

nП = nБ / uБ =960/3, 15=305 мин-1;; ω П= ω Б / uБ = 31, 9 с-1

Тихоходный вал редуктора

nТ = nП / uТ =305/4, 5=68 мин-1; ω Т= ω П / uТ = 7, 1 с-1

Выходной вал привода

nBых = nТ / uЦ =68/3=22, 6 мин-1; ω ВЫХ= ω П/ uЦ = 2, 36 с-1.

Отклонение от требуемой частоты вращения выходного вала привода:

Что значительно меньше допускаемого ± 4%.

3. Силовой расчет привода

1) Мощности на валах

Вал двигателя

РЭ= РЭ.Т = 5, 81 кВт,

Быстроходный вал редуктора

РБ.= РЭ .η М = 5, 81 . 0, 98 = 5, 69 кВт,

Промежуточный вал редуктора

РП.= РБ .hБ = 5, 93 . 0, 97= 5, 52 кВт,

Тихоходный вал редуктора

РТ.= РП .hТ = 5, 75. 0, 97= 5, 36 кВт,

Выходной вал привода

РВЫХ.= РТ ..hЦ .. hПП = 5, 75. 0, 94.0, 99 = 4, 99 кВт

Некоторое несоответствие получается в результате округления расчетных параметров.

2) Вращающие моменты на валах

Вал двигателя

 

Быстроходный вал редуктора

Промежуточный вал редуктора

Тихоходный вал редуктора

Выходной вал привода

2. Результаты расчетов сводим в таблицу 8.

 

Таблица 8 - Кинематические и силовые параметры привода

Общий КПД привода h= 0, 86
Электродвигатель: тип- АИР132М/960, РэП = 7, 5кВт, nэ=960мин-1, dдв = 38 мм.
Вал Частота вращения, мин-1 Угловая скорость, с-1 Расчетная мощность, кВт Вращающий момент, Н.м Передаточные числа
Двигатель   100, 5 5, 81   u = 42 uЦ= 3 uБ = 4, 5 uТ=3, 15 uРЕД= 14
Б   100, 5 5, 69  
П   31, 9 5, 52  
Т   7, 1 5, 36  
Выходной 22, 6 2, 36    

Пример 2. Подобрать электродвигатель и выполнить кинематический и силовой расчет привода скребкового конвейера по исходным данным: мощность на выходе Рвых = 5 кВт, частота вращения выходного вала nВых = 18 мин-1.

 

1 – электродвигатель,

2 – клиноременная передача,

3 – червячный одноступенчатый редуктор.

 

 

Решение:

1. Выбор электродвигателя

1) Общий КПД привода

h= hР× hЧ, = 0, 95. 0, 8=0, 76

где hР = 0, 95 – КПД ременной передачи (табл.1),

hЧ =0, 8 – КПД червячной передачи,

Требуемая мощность двигателя

Рэ.т.= Рвых = 5/0, 76 = 6, 58 кВт

2) Общее передаточное число привода

u = uР uЧ,

где, uР – передаточное число ременной передачи,

uЧ – передаточное число червячной передачи.

По таблицам 2 и 3 uР =(2...4), uЧ = (16...50), тогда

u =(2...4). (16...50) =32...200.

3) Диапазон возможных частот вращения двигателя

nэ.т..=. (umin... umаx) nвых = (32...200).18 = 576...3600 мин-1.

4) Выбор электродвигателя.

В соответствии с рекомендациями п.2.7 выбираем электродвигатель АИР132S4/1440 с номинальной мощностью РэП = 7, 5 кВт и частотой вращения вала nэ = 1440 мин-1 с диаметром вала d = 38 мм.

2. Кинематический расчет привода

1) Уточненное значение общего передаточного числа

u= nэ /nВых = 1440/18 = 80,

2) Разбивка u по ступеням привода.

Разбавку передаточного числа привода между ступенями осуществим исходя из зависимости

.

По рекомендациям табл. 2 и 6.2 примем стандартное значение uРЕД = uЧ = 28, тогда

uОП = uР = 80/28 = 2, 86,

3) Частоты и скорости вращения валов

Вал двигателя

nэ =1440 мин-1; ω э= π nэ /30 = 3, 14.1440/30 = 151 с-1,

Быстроходный вал редуктора

nБ = nЭ / uР =1440/2, 86=503 мин-1;; ω П= ω Б / uБ = 151/2, 86 = 53 с-1.

Тихоходный (выходной) вал редуктора

nТ = nП / uТ =503/28=18 мин-1; ω Т= ω П / uТ = 53/28 =1, 9 с-1.

3. Силовой расчет привода

1) Мощности на валах

Вал двигателя

РЭ= РЭ.Т = 6, 58 кВт,

Быстроходный вал редуктора

РБ.= РЭ .η Р = 6, 58 .0, 95 = 6, 25 кВт,

 

Тихоходный (выходной) вал редуктора

РТ.= РБ .hЧ = 6, 25. 0, 8= 5 кВт,

2) Вращающие моменты на валах

Вал двигателя

Быстроходный вал редуктора

Тихоходный (выходной) вал редуктора

Выходной вал привода

3. Результаты расчетов сводим в таблицу

 

Таблица 9 - Кинематические и силовые параметры привода

Общий КПД привода h= 0, 76
Электродвигатель: тип- АИР132М/1440, РэП = 7, 5кВт, nэ=1440мин-1, dдв = 38 мм.
Вал Частота вращения, мин-1 Угловая скорость, с-1 Расчетная мощность, кВт Вращающий момент, Н.м Передаточные числа
Двигатель     6, 85   u = 80 uР= 2, 86 uЧ = 28  
Б     6, 25  
Т (Вых)   1, 9    

Пример 3. Подобрать электродвигатель и выполнить кинематический и силовой расчет привода скребкового конвейера по исходным данным: мощность на выходе Рвых = 5 кВт, частота вращения выходного вала nВых = 260 мин-1.

 

Решение:

1. Выбор электродвигателя

1). Общий КПД привода

h= hМ, . hКП × hЦ . . hПП = 0, 98. 0, 96.0, 94.0, 99 = 0, 875

где hМ = 0, 98 – КПД муфты (табл.1),

hКП =0, 96 – КПД конической закрытой передачи,

hЦ = 0, 94 – КПД цепной открытой передачи,

hПП .= 0, 99 – КПД пары подшипников.

 

Требуемая мощность двигателя

Рэ.т.= Рвых = 5/0, 876 = 5, 71 кВт

2). Общее передаточное число привода

u = uК uЦ,

где, uК – передаточное число конической передачи передачи,

uЦ – передаточное число цепной передачи.

По таблицам.2 и 3 uК =(1...4), uЦ = (2...5), тогда

u =(1...4). (2...5) =2...20.

3) Диапазон возможных частот вращения двигателя

nэ.т..=. (umin... umаx) nвых = (2...20).260 = 520...5200 мин-1.

4) Выбор электродвигателя.

В соответствии с рекомендациями п.2.7 выбираем электродвигатель АИР132S4/1440 с номинальной мощностью РэП = 7, 5 кВт и частотой вращения вала nэ = 1440 мин-1, диаметром вала d = 38 мм.

2. Кинематический расчет привода

1) Уточненное значение общего передаточного числа

u= nэ /nВых = 1440/260 = 5, 54,

2) Разбивка u по ступеням привода.

Разбавку передаточного числа привода между ступенями осуществим исходя из зависимости

.

По рекомендациям табл. 2 и 6.2 примем стандартное значение uРЕД = uК = 2, тогда

uЦ = uОП = 5, 54/2 = 2, 77,

3) Частоты и скорости вращения валов

Вал двигателя

nэ =1440 мин-1; ω э= π nэ /30 = 3, 14.1440/30 = 151 с-1,

Быстроходный вал редуктора

nБ = nЭ =1440 мин-1;; ω П= ω Б = 151 с-1.

Тихоходный вал редуктора

nТ = nБ / uК =1440/2=720 мин-1; ω Т= ω Б / uК = 151/2 =75, 5 с-1.

Выходной вал привода

nВЫХ = nТ / uЦ =720/2, 77=260 мин-1; ω Т= ω Б / uК = 75, 5/2, 77 =27, 3 с-1.

3. Силовой расчет привода

1) Мощности на валах

Вал двигателя

РЭ= РЭ.Т = 5, 71 кВт,

Быстроходный вал редуктора

РБ.= РЭ .η М = 6, 58 .0, 98 = 5, 6 кВт,

 

Тихоходный вал редуктора

РТ.= РБ .hК = 5, 6. 0, 96= 5, 37 кВт,

Выходной вал привода

РТ.= РБ .hЦ . hПП = 6, 19. 0, 94. 0, 99 = 5 кВт,

 

2) Вращающие моменты на валах

Вал двигателя

Быстроходный вал редуктора

 

Тихоходный (выходной) вал редуктора

Выходной вал привода

4. Результаты расчетов сводим в таблицу10.

Таблица 10 - Кинематические и силовые параметры привода

Общий КПД привода h= 0, 875
Электродвигатель: тип- АИР132М/1440, РэП = 7, 5кВт, nэ=1440мин-1, dдв = 38 мм.
Вал Частота вращения, мин-1 Угловая скорость, с-1 Расчетная мощность, кВт Вращающий момент, Н.м Передаточные числа
Двигатель     5, 71   u = 5, 54 uК= 2 uЦ = 2, 77  
Б     5, 6  
Т   75, 5 5, 37  
Вых   27, 3    

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Редукторы. Конструкции и расчет: Альбом. / под ред. М.И. Анфимова. – М., 1993. – 464 с.

2. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов – М., 2001. – 447 с.

3. Редукторы и мотор – редукторы общемашиностроительного применения: Справочник / под ред. Л.С. Бойко, А.З. Высоцкий и др. – М., 1984. – 247 с.

4. Ковалев И.М. Кинематический расчет электромеханическогопривода: Методические указания по выполнению расчетных заданий и курсовых проектов/ И.М. Ковалев АлтГТУ им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. – 28 с.

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.027 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал