Визначення потужності і частоти обертання вала електродвигуна

Потужність електродвигуна залежить від необхідної потужності робочої машини (у даному випадку – це хитний конвеєр), а частота обертання приводного валу робочої машини (у даному випадку – це приводний вал кривошипа кривошипно-повзунного механізму конвеєра) з урахуванням можливостей редукування швидкості (з боку передавального механізму приводу: редуктора, відкритої передачі, кривошипно-повзунного механізму).

1) Визначаємо необхідну потужність робочої машини (конвеєра) відповідно до залежності:

(4.2)

де Т – крутний момент, кН;

w – кутова швидкість органу робочої машини, рад×с^-1; або у відповідності до позначень, що прийняті у вихідних даних:

де М_о = 210 Н – момент сил опору на конвеєрі;

w_к – кутова швидкість хитання лотка конвеєра, що визначається з виразу:

де n_к = 75 хв^-1 – частота хитання лотка конвеєра.

Підставивши дані у вираз (3.1), отримаємо:

2) Визначаємо загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) приводу.

Згідно заданої кінематичної схеми (див. рисунок 4.1) до складу приводу входять закрита циліндрична зубчаста передача (редуктор) і відкрита циліндрична зубчаста передача. Тому ККД приводу можна визначити із виразу:

(4.3)

де h_р - ККД одноступінчастого циліндричного редуктора;

h_в.п. - ККД відкритої циліндричної зубчастої передачі;

h_п.к. - ККД одної пари підшипників котіння (таблиця 4.1).

Таблиця 4.1 – Значення ККД механічних передач (без урахування втрат у підшипниках), а також умовного ККД одної пари підшипників

Тип передачі або вид підшипникової пари	Закрита	Відкрита
Зубчаста передача циліндричними колесами..........	0,96-0,98	0,93-0,95
Те ж конічними прямозубими колесами...............	0,95-0,97	0,92-0,94
Черв’ячна передача:
самогальмівна.............................	0,30-0,40	0,20-0,30
несамогальмівна при числі заходів черв’яка
z1 = 1.....................................	0,65-0,70	-
z1 = 2.....................................	0,70-0,75	-
z1 = 3.....................................	0,80-0,85	-
z1 = 4.....................................	0,85-0,90	-
Ланцюгова передача..............................	0,95-0,97	0,90-0,93
Фрикційна передача...............................	0,90-0,96	0,70-0,80
Пасова передача	-	0,95-0,96
Одна пара підшипників котіння......................	0,99-0,995
Одна пара підшипників ковзання в залежності від умов мащення........................................	0,98-0,99
Муфта з’єднувальна...............................	0,98

Приймаємо: h_р = 0,96; h_в.п. = 0,93; h_п.к. = 0,99.

Тоді h = 0,96 × 0,93 × 0,99 × 0,99 = 0,875.

3) Визначаємо необхідну потужність електродвигуна із виразу:

4) Визначаємо номінальну потужність електродвигуна Р_ном при умові, що

Р_ном ³ Р_дв.

Р_ном встановлюємо за каталогом електродвигунів (таблиця 4.2) шляхом вибирання типу двигуна і його основні параметри: номінальну потужність Р_ном і номінальну частоту обертання n_ном.

Для встановлення на конвеєрі вибираємо електродвигун асинхронний короткозамкнений серії 4А загальнопромислового застосування типу 4АМ90LAY3 з наступними параметрами:

Р_ном = 2,2 кВт > Р_дв = 1,9 кВт;

n_ном = 1425 хв^-1.

Таблиця 4.2 – Двигуни асинхронні короткозамкнені трифазні серії 4А

Загальнопромислового призначення; закриті; з обдувом. Технічні дані

Тип електродвигуна	Номі-нальна потужн., Р, кВт	Частота обер-тання, nном, хв^-1	Діа-метр вала, d, мм	Тип електродвигуна	Номі-нальна потужн., Р, кВт	Частота обер-тання, nном, хв^-1	Діа-метр вала, d, мм
3000 хв^-1 (синхронна)	1500 хв^-1 (синхронна)
4AM71B2Y3	1,1			4AM80A4Y3	1,1
4AM80A2Y3	1,5			4AM80B4Y3	1,5
4AM80B2Y3	2,2			4AM90L4Y3	2,2
4AM90L2Y	3,0			4AM100S4Y3	3,0
4AM100S2Y3	4,0			4AM100L4Y3	4,0
4AM100L2Y3	5,5			4FM112M4Y3	5,5
4FM112M2Y3	7,5			4FM132S4Y3	7,5
1000 хв^-1 (синхронна)	750 хв^-1 (синхронна)
4AM80B6Y3	1,1			4FM90LB8Y3	1,1
4AM90L6Y3	1,5			4AM100L8Y3	1,5
4AM100L6Y3	2,2			4AM112MA8Y3	2,2
4AM112MA6Y3	3,0			4AM112MB8Y3	3,0
4AM112MB6Y3	4,0			4AM132S8Y3	4,0
4AM132S6Y3	5,5			4AM132M8Y3	5,5
4FM132M6Y3	7,5			4AM160S8Y3	7,5

Номінальна частота обертання вала двигуна – це розрахункова (фактична, асинхронна) частота обертання із врахуванням ковзання; її величина 1425 хв^-1 при синхронній 1500 хв^-1 частоті обертання вибрана із міркування достатньої компактності і прийнятності маси двигуна, а також можливості гасити його швидкість до необхідної величини шляхом двох циліндричних зубчастих передач – редуктора і відкритої (при передатному відношенні кривошипно-повзунного механізму, що дорівнює одиниці).

5) Визначаємо передатне відношення приводу та його ступенів.

Передатне відношення приводу визначається з виразу (4.1), а саме:

Визначаємо передатне відношення ступенів приводу, виходячи з того, що загальне передатне відношення приводу дорівнює добутку передатних відношень окремих його ступенів, тобто:

(4.4)

де u_p і u_в.п. – передатні відношення одноступінчастого циліндричного зубчастого редуктора і наступної за ним відкритої зубчастої циліндричної передачі.

Стандарти (ГОСТ 2185-66) передбачають конкретні значення максимальних передатних відношень для кожної ступені циліндричної зубчатої передачі (таблиця 4.3).

Таблиця 4.3 – Передатні відношення u_н кожної ступені циліндричної зубчастої передачі

1-й ряд	1,0	1,25	1,6	2,0	2,5	3,15	4,0	5,0	6,3	8.0
2-й ряд	1,12	1,4	1,8	2,24	2,8	3,55	4,5	5,6	7,1	9,0

При виборі перший ряд значень має перевагу перед другим.

Указані значення передатних відношень є номінальними. Фактичні значення передатного відношення u_ф після вибору числа зубців z ₁ і z ₂ не повинно відрізнятися від номінального більш, чим на 2,5% при u_ф £ 4,5 і 5% - при u_ф > 4,5.

Виходячи із величини передатного відношення приводу u_пр = 19, приймаємо з таблиці 4.3 передатне відношення одно-ступінчастого циліндричного зубчастого редуктора u_p = 6,3. Тоді передатне відношення відкритої зубчастої циліндричної передачі буде мати значення:

За стандартом (таблиця 4.3) найбільше ближче значення передатного відношення зубчастої циліндричної передачі дорівнює 3,15. Приймаємо u_{в.п .} = 3,15 (відхилення його від розрахункового складає 4,65%).

Дата добавления: 2015-10-24