4.3 Кинематический расчёт привода сепаратора воздушного

Привод сепаратора состоит из электродвигателя и клиноременных передач. На рисунке 4.1 представлена кинематическая схема пневмосевпаратора.

Рисунок 4.1 – Кинематическая схемав воздушного сепаратора АСХ-5

В таблице 4.1 приведены данные для кинематического расчёта привода.

Таблица 4.1 – Данные для кинематического расчёта

Показатели	Величина показателей
Тип Мощность электродвигателя, кВт Частота вращения вала эл/дв (синхронная), об/мин	АИР80S4УЗ 1,1 980
Привод вентилятора
Диам. ведущего шкива, мм	100
Диам. ведомого шкива, мм	120
Привод шнека
Диам. ведущего шкива, мм	100
Диам. ведущего шкива №3, мм	100
Диам. ведомого шкива, мм	250
Диам. ведомого шкива №64, мм	250

4.3.1 Кинематический расчёт привода вентилятора

Асинхронная частота вращения вала электродвигателя:

n = (1-S)·n, об/мин (4.9)

где n - синхронная частота вращения вала эл/дв, (об/мин);

S - скольжение, при номинальной нагрузке S = 0,04…0,07.

Тогда

n = (1-0,065)·980 = 916 об/мин.

ω = n π/30 = 916·3,14/30 = 95,87 рад/с. (4.10)

Так как диаметры ведущего и ведомого шкивов соответственно равны 100 и 120 мм, то можем рассчитать передаточное отношение клиноременной передачи:

(4.11)

Определим частоту вращения рабочего органа (вентилятора):

(4.12)

где – угловая скорость вращения (рад/с) и рассчитывается по формуле:

рад/с. (4.13)

Тогда об/мин.

Принимаем об/мин.

Определим КПД привода от двигателя к вентилятору:

; (4.14)

=0,96;

- КПД ременной передачи,

- КПД подшипников качения ( одной пары ),

= ;

Тогда ;

Крутящий момент на валу электродвигателя:

Нм. (4.15)

Мощность на валу вентилятора:

кВт. (4.16)

Крутящий момент на рабочем органе:

Н м. (4.17)

где -угловая скорость вала вентилятора.

4.3.1 Кинематический расчёт привода шнека

Определим частоту вращения шнека:

Диаметры ведущего и ведомого шкивов первой ременной передачи соответственно равны 100 и 250 мм, то можем рассчитать передаточное отношение клиноременной передачи:

(4.18)

Т.к. диаметры шкивов второй ременной передачи равны диаметрам шкивов первой, то u₂=u₁.

Общее передаточное отношение для привода шнека:

u_общ=u₁ u₂=2,5·2,5=6,25

Тогда частота вращения шнека:

Угловая скорость вращения (рад/с) шнека:

рад/с. (4.19)

Крутящий момент на рабочем органе (шнеке):

Н м. (4.20)

где -угловая скорость вала шнека.

4.4 Конструктивный, прочностной расчеты

4.4.1 Расчет клиноременной передачи

Исходные данные для расчета клиноременной передачи от электродвигателя к вентилятору:

Крутящий момент на ведущем валу: Н м.

Угловая скорость ведущего вала: рад/с.

Угловая скорость ведомого вала: рад/с.

В зависимости от передаваемого крутящего момента на ведущем валу выбираем тип ремня и минимальный допустимый диаметр . Расчет передачи производим для двух секций.

Принимаем два сечения ремня - О и А. Минимальный допустимый диаметр ведущего шкива .

мм.; мм.

Скорость ремня:

; (4.21)

м/с;

м/с;

Диаметр ведомого шкива :

; (4.22)

мм;

мм;

Принимаем:

мм; мм;

Уточняем угловую скорость ведомого вала:

; (4.23)

где: - коэффициент упругого скольжения ремня:

рад/с;

рад/с;

Фактическое передаточное отношение:

; (4.24)

;

;

Ориентировочное значение межосевого расстояния:

; (4.25)

мм;

мм;

Расчетная длинна ремня:

; (4.26)

мм;

мм;

Принимаем стандартные длины ремня по ГОСТ 1284-68:

мм; мм;

По принятой стандартной длине определяем соответствующее межосевое расстояние:

; (4.27)

мм;

мм.

Угол обхвата ремнем малого шкива:

; (4.28)

;

;

Допускаемое полезное напряжение

; (4.29)

где: - исходное удельное окружное усилие.

При н/мм

; ; - справочные коэффициенты;

; (4.30)

;

; (4.31)

;

;

.

Окружное усилие:

; (4.32)

Н;

Н.

Требуемое число ремней:

; (4.33)

где: А – площадь поперечного сечения ремня;

мм ; мм ;

, принимаем ;

, принимаем ;

Принимаем ремень сечением (2 шт.). Кроме того, окружное усилие со стороны ремня сечением меньше, чем со стороны ремней сечением ;

Усилие действующие на вал:

H; (4.34)