Пример выполнения практической работы № 4

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

Рассчитать ременную передачу от электродвигателя к редуктору. Передаваемая мощность – Р₁ = 8 кВт, частота вращения малого шкива – n₁ = 970 об/мин, передаточное число – u = 2,8. Работа двухсменная. Нагрузка с умеренными колебаниями.

Решение

1. Выбираем узкий клиновый ремень по номограмме (рис. 4.2).

Для Р₁ = 8 кВт и n₁ = 970 об/мин, берем сечение УО.

2. Угловая скорость ω₁=πn/30=970π/30=101,6 рад/с, вращающий момент Т₁ = 1000Р₁/ ω₁=1000·8/101,6=78,8 Нм.

По табл. 4.1 определяем минимально допустимый диаметр ведущего шкива d₁_min= 63 мм.

3. Диаметр меньшего шкива:

d₁≈(3…4) =(3…4) =129…172 мм.

Принимаем по стандарту d₁ = 160 мм.

4. Диаметр ведомого шкива:

d₂ = d₁u(1-ε)=160·2,8(1-0,01)=443 мм.

Принимаем по стандарту d₂ = 450 мм.

Фактическое передаточное число u_ф= =2,84.

Отклонение от заданного 100%(2,84-2,8)/2,8=1,4%<3%.

5. Межосевое расстояние:

а ≥ 0,55 (d₁+d₂)+h=0,55(160+450)+8=343,5 мм,

где h=8мм – высота сечения ремня.

6. Расчетная длина ремня:

L=2а+π(d₁+d₂)/2+(d₂-d₁₎²/4a=2·343,5+π(160+450)/2+(450-160)²/(4·343,5)=1706 мм.

По стандарту принимаем L =1800 мм.

7. Уточняем значение межосевого расстояния:

а= =

=394мм.

8. Угол обхвата ремнем ведущего шкива:

α₁ = 180⁰-57⁰(d₂-d₁)/a=180-57(450-160)/394=138⁰>120⁰.

9. Скорость ремня:

v=πd₁n₁/6000=π·160·970/6000=8 м/с < [v] = 40 м/с.

10. Частота пробегов ремня U=v/1 = 8/1,8 = 4,4 < [U] = 30 c^-1.

11. Допускаемая мощность, передаваемая одним клиновым ремнем:

[P_п]=[Р₀]С_рС_αС₁С_z, где [Р₀]=2,9 кВт (табл. 4.2).

По табл. 4.3 выбираем коэффициенты:

С_р=0,8 (нагрузка с умеренными колебаниями, двухсменная работа)

С_α=0,89 (угол обхвата 138°)

С₁= 1

C_z = 0,92

Тогда [Р_п] = 2,9·0,8·0,89·1·0,92 = 1,9 кВт.

12. Количество клиновых ремней z = P₁/[P_n] = 8/1,9 = 4,2.

Принимаем z = 5

13. Сила предварительного натяжения

F₀ = 850P₁C₁/(zvC_αC_p) =850·8·1/(5·8·0,89·0.8) = 239 Н.

14. Окружная сила, передаваемая ремнём:

Ft = 10³P₁/v = 10³·8/8 =1000 Н.

15. Силы натяжения ведущей F₁ и ведомой F₂ ветвей:

F₁ = F₀+ F_t/2z = 239 + 1000/(2·5) =339 Н

F₂ = F₀ - F_t/2z= 239 - 1000/(2·5) = 139 H

16. Сила давления на вал комплекта клиновых ремней:

F_o_п = 2F₀zsin(α/2) = 2239·5·sin(138/2) = 2231 Н.

Таблица 4.4

Варианты заданий для практической работы № 4

№	Р₁	n₁	u	Характер нагрузки	Тип ремня
1	4	1435	5	спокойная	узкий клиновой
2	2,5	975	4	спокойная	узкий клиновой
3	15	1480	2,5	умеренные колебания	узкий клиновой
4	18,5	2280	4,5	умеренные колебания	узкий клиновой
5	22	1470	3,5	значительные колебания	узкий клиновой
6	10	1455	5,5	спокойная	поликлиновый
7	5,5	955	3,8	спокойная	поликлиновый
8	7,5	720	4,4	умеренные колебания	поликлиновый
9	11	1460	2,6	умеренные колебания	поликлиновый
10	3	985	3,2	значительные колебания	поликлиновый
11	7,5	1475	3	спокойная	узкий клиновой
12	9	1425	5	спокойная	поликлиновый
13	12	980	4	умеренные колебания	узкий клиновой
14	14	960	4,5	умеренные колебания	поликлиновый
15	17	1455	2,8	значительные колебания	узкий клиновой

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

Тема: ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ РЕДУКТОРА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Цель работы: Получение практических навыков для выполнения курсового проекта по дисциплине «Детали машин и основы конструирования».

Задание: Выполнить кинематический и силовой расчёт привода. Выбрать электродвигатель для редуктора общего назначения.

Теоретическое обоснование .

В типовых заданиях на курсовое проектирование по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» приводится кинематическая схема привода. Студенты должны уметь рассчитывать все элементы привода и разработать конструкцию одноступенчатого зубчатого или червячного редуктора.

Первый этап курсового проектирования - анализ кинематической схемы привода и выбор электродвигателя.

На рис. 5.1 показана одна из типовых схем привода к ленточному конвейеру: от электродвигателя вращение передается валу барабана через ременную передачу, зубчатый одноступенчатый редуктор и цепную передачу.

Для определения требуемой мощности электродвигателя в задании должны быть указаны вращающий момент Т_р (Нм) на валу барабана и угловая скорость ω_Р (рад/с) этого вала или же сила тяги F(н) и скорость V(м/c) ленты.

Искомую мощность Р вm электродвигателя определяют из выражения

Р = Тр·ω_р/η = F·V/η, (5.1)

где η - КПД привода, равный произведению частных КПД передач, входящих в кинематическую схему

η = η₁· η₂· …· η _k (5.2)

Таблица 5.1

КПД механических передач

Передача

КПД

Зубчатая в закрытом корпусе с: цилиндрическими колесами коническими колесами Червячная при числе заходов червяка: z₁ = l z₂ = 2 z₃=4 Цепная закрытая открытая Ременная плоским ремнем клиновым ремнем

0,97-0,98, 0,96-0,97 0,70-0,75 0,80-0,85 0,83-0,95 0,93-0,97 0,90-0,95 0,96-0,98 0,95-0,97

Примечание: Потери на трение в опорах каждого вала учитываются множителем

η₀ = 0,990 ... 0,995.

Мощность электродвигателя, подбираемого для проектируемого привода, должна быть не ниже той, которая определена по формуле (5.1). Преимущественно выбираются асинхронные электродвигатели трехфазного тока единой серии 4А, с синхронной частотой вращения n_с = 1000, 1500 об/мин (возможны числа оборотов 500, 600, 730, 3000 об/мин).

При возрастании нагрузки, частота вращения вала двигателя уменьшается вследствие скольжения:

n _ном = n _с (1 - s ). (5.3)

В исходных данных указывают частоту вращения n_р (об/мин) рабочего привода вала или же диаметр D (м), барабана конвейера и скорость V (м/с) ленты, по этим данным находят:

n_p = . (5.4)

Передаточное отношение привода

u = . (5.5)

Намечают ориентировочно значение частных передаточных отношений передач, входящих в привод так, чтобы их произведение было равно общему передаточному отношению:

u = u ₁ · u _2· ...· u_k (5.6)

Для зубчатых передач u = 2 ... 6

Для червячных передач u = 8 ... 80

Для цепных передач u = 3 ... 6

Для ременных передач u = 2 ... 4

Порядок выполнения работы

Провести кинематический и силовой расчет привода, показанного на рис. 5.1. Подобрать асинхронный электродвигатель трехфазного тока, определить передаточное отношение каждой передачи. Исходные данные: диаметр барабана D =0,3м, тяговая сила F= 4 кН, скорость ленты V=0,8 м/с.

Решение

1. Внимательно проанализировать и зарисовать предложенную в задании кинематическую схему привода.

2. Принять значения η по табл. 5.1:

ременной передачи η₁ = 0,98

зубчатой пары η₂= 0,98

цепной передачи η₃ = 0,96

потери на трение в опорах трех валов η₀³ = 0,99³

Определить КПД привода по формуле (5.2):

η = η₁ · η₂ · η₃ · η₀³=0, 98 · 0, 98 · 0, 96 · 0,993 = 0,89.

3. Определить требуемую мощность электродвигателя по формуле (5.1).

Р = F·V/η = 4·10³·0,8/0,89 = 3,6·10³ Вт.

Определить частоту вращения вала барабана:

n_p= = 30,5 об/мин.

4. По табл. 5.2 выбирают электродвигатели четырех марок:

1. 4A100S 2 Y3, Р = 4кВт, n₀=3000 об/мин S = 3,3%

2. 4А 100L4 Y3, Р = 4кВт, n_c= 1500 об/мин S = 4,7%

3. 4А 112 MBSY3, Р = 4кВт, n_c= 1000 об/мин S=3,l %

4. 4А 132 S 8 Y3, Р = 4кВт, n_c=750 об/мин S = 4,1 %

Если выбрать первый двигатель для привода, то могут возникнуть затруднения с реализацией большого передаточного числа (≈ 100), а двигатель с n_s = 750 об/мин имеет большие габариты и массу. Поэтому предпочтительнее двигатели с n_с= 1500 и 1000 об/мин.

5. По формуле (5.3) определить номинальные числа оборотов:

a) n_ном = n_с (1 - s) = 1500 (1 – 0,047 об/мин) = 1430 об/мин;

b) n_ном = n_с (1 - s) = 1000 (1 - 0,051 об/мин) = 949 об/мин.

6. Определить передаточное отношение привода по формуле (5.5) и произвести его разбивку. Передаточное отношение привода:

а) u = u_ном/ u_р = 1430/30,5 · 46,9;

б) u = u_ном/ u_р = 949/30,5 · 31,1.

Разбивка общего передаточного отношения допускает много решений.

Например, для варианта а:

а) n₁ = 2,5; u₂ = 5; u₃ = 3,8; u = 2,5·5·3,75 = 46,9.

для варианта б:

б) n₁= 2; u₂ = 4; u₃=3,9; u = 2·4·3,9 = 31,2.

Отклонение от расчетного передаточного отношения привода не должно превышать ±3%.

Указание: Передаточное число зубчатой передачи брать из стандартного ряда: 1.12; 1.25; 1.4; 1.6; 1.8; 2; 2.24; 2.5; 2.8; 3.15; 3.55; 4; 4.5; 5; 5.6; 6.3.

Рис. 5.1. Кинематическая схема привода ленточного конвейера

Таблица 5.2

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 260; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!