6 Определение мощности сил движущих и подбор электродвигателя

Мощность сил движущих отличается от мощности сил производственных сопротивлений на величину потерь на трение в кинематических парах и сопротивление окружающей среды и может быть определена по формуле:

(6.1)

где общий КПД привода без учёта потерь в электродвигателе;

(6.2)

Здесь _КПМ - к.п.д. кривошипно-ползунного механизма значение которого можно оценить по приближенной формуле:

,

где _j - коэффициент потерь j-й поступательной пары, _j = 0,06 – 0,08;

_k - коэффициент потерь k-й вращательной пары, _k = 0,02 – 0,03;

n, m – число поступательных и вращательных кинематических пар в КПМ соответственно.

= (0,90÷0,92) - КПД передаточного механизма;

z – количество соединительных муфт.

= (0,94÷0,96) - КПД соединительных муфт.

Величина коэффициента полезного действия говорит о том, что 24% потери на трение в кинематических парах:

Согласно расчетам подбираем электродвигатель мощностью 30 кВт (табл. 6.1).

Разрешается перегруз ЭД на 10% и недогруз 20%, так как фактически рассчитанная мощность составила 27,6 кВт, то величина недогруза составляет:

Таблица 6.2 - Характеристики электродвигателя

Модель ЭД	Мощность двигателя Nэд, кВт	Передаточное отношение редуктора	Передаточное отношение ремённой передачи	Общее передаточное отношение	Частота вращения nэд об/мин
4А71В4 У3	0,75	4	2,04	8,17	1470

7 Определение момента инерции маховика и его размеров

Момент инерции маховика:

(7.1)

где _А - масштабный коэффициент работ, _А = _м _ , (Нм)/мм²; _м - масштабный коэффициент моментов сил, Нм/мм; _ - масштабный коэффициент угловых перемещений, рад/мм; S - избыточная площадь, мм²; угловая скорость вращения вала на котором устанавливается маховое колесо, рад/с; коэффициент неравномерности; J_пр - приведенный к звену приведения момент инерции, учитывающий передаточный и кривошипно-ползунный механизмы, рекомендуется принять равным маховому моменту ротора электродвигателя, .

Следовательно:

Масса маховика:

, (7.2)

где D_м – диаметр махового колеса, принимается исходя из габаритных размеров компрессора, а именно радиуса кривошипа D_м = 2 r = 2  1,363 = 2,726 м.

Ширина обода (рис. 5.2):

(7.3)

Толщина обода:

(7.4)

Заключение

В ходе расчетно-графической работы разработали и исследовали машинный агрегат состоящий из поршневого компрессора, редуктора и электродвигателя.

В ходе кинематического синтеза определены основные размеры. Выполнен структурный и кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма.

Для частичного уравновешивания масс движущихся звеньев на кривошипе устанавливаем противовес массой 333,81 кг на расстоянии 1,363 м.

В результате построения индикаторной диаграммы определена потребная мощность по которой подобран электродвигатель марки 4А71В4 У3 , мощностью 30 кВт, работающий с недогрузом 29,3%.

Для уменьшения неравномерности движения на валу электродвигателя устанавливаем маховое колесо массой 0,56 кг и диаметром 0,006 м.