
- •Электромагнитный привод тормозного устройства электроприводов
- •Введение
- •Задача, объем и содержание проекта.
- •Предварительный расчет размеров магнитной системы
- •2.1. Расчет площади полюсного наконечника
- •2.1. Выбор материала магнитной системы.
- •2.2. Выбор магнитной индукции
- •2.3. Расчет радиуса полюсного наконечника.
- •2.4. Системы предпочтительных чисел
- •2.5. Расчет радиуса центрального стержня магнитопровода.
- •2.6. Расчет толщины полюсного наконечника
- •2.7. Определение размеров обмотки
- •2.8. Выбор коэффициента заполнения обмотки
- •2.9. Определение размеров сторон сечения обмотки.
- •10. Расчет толщины якоря.
- •2.11. Определение размеров окна сердечника.
- •2.12. Расчет наружного радиуса сердечника.
- •2.13. Расчет толщины основания (ярма) сердечника.
- •3. Построение геометрической модели магнитной системы электромагнита.
- •4. Работа в программе elcut
- •4.1. Создание новой задачи
- •4.2. Задание геометрии задачи
- •4.3. Присвоение меток геометрическим объектам
- •4.4. Дискретизация области занятой полем
- •4.5. Задание свойств материалов и граничных условий
- •4.6. Запуск процесса решения задачи
- •4.7. Анализ результатов решения
- •4.8. Построение статической тяговой характеристики
- •5. Проектирование и расчет обмотки электромагнита
- •Тепловой расчет обмотки
- •6. Расчет расхода основных материалов
- •7. Расчет крепления электромагнита
2.3. Расчет радиуса полюсного наконечника.
После выбора индукции и расчета площади полюсного наконечника по формуле (9) можно рассчитать его радиус по выражению
,
где
-
радиус полюсного наконечника;
-
радиус направляющего стержня.
Из этого выражения находим, что
.
(10)
Направляющий стержень на одном своем конце имеет уступ (рис.2.3), на который опирается якорь при передаче силы притяжения на тормозную пружину.
Рис.2.3. Определение радиуса направляющего стержня
Поверхность соприкосновения якоря и направляющего стержня имеет вид кольцевой площадки, на которой возникает напряжение смятия.
,
где
-
диаметр центрирующего хвостовика
направляющего стержня.
Центрирующий хвостовик направляющего стержня практически не нагружен (в худшем случае весом якоря на срез), поэтому его диаметр выбирается в пределах 5 – 7 мм в зависимости от диаметров самого стержня и отверстия под шплинт.
Допустимое напряжение смятия при действии знакопеременных нагрузок принимается в 2 – 5 раза (коэффициент запаса прочности) ниже предела текучести наиболее слабой детали (якорь, направляющий стержень).
,
где
-
предел текучести материала детали
(табл.1).
При выбранной
величине
и
.
(11)
Механические свойства некоторых сталей приведены в приложении Г (табл. Г.1.).
2.4. Системы предпочтительных чисел
Для создания благоприятных условий при проектировании, изготовлении и эксплуатации промышленной продукции размеры изделий должны выбираться из рядов предпочтительных чисел.
В настоящее время для построения рядов предпочтительных чисел используются ряды, построенные по геометрическим прогрессиям. Выбор геометрической прогрессии обусловлен ее свойствами:
достаточно равномерное распределение членов в пределах ряда;
произведение или частное любых двух членов ряда является членом этой же прогрессии ;
любой член ряда, возведенный в целую положительную или отрицательную степень, дает число, являющееся членом этого же ряда.
Второе и первое свойства имеют важное практическое значение. Например, площади фигур или объем тел, стороны которых равны членам геометрической прогрессии, являются членами этой же прогрессии.
Многолетним опытом установлено, что требования всех отраслей промышленности наиболее полно удовлетворяют ряды предпочтительных чисел, составляющих геометрические прогрессии со знаменателем
,
где
-
показатель степени, равный 5, 10, 20, 40 или
80.
Членами рядов предпочтительных чисел являются округленные числа, полученные путем умножения предыдущих чисел на знаменатель прогрессии.
Ряды предпочтительных чисел послу4жили основанием для стандартизации линейных размеров (ГОСТ 6636 – 69 Номинальные линейные размеры). В диапазоне от 0.001 до 20000 мм установлены четыре основных ряда чисел. С учетом округления ряды нормальных линейных размеров обозначают Ra, Ra10, R20, и Ra40 (табл. ).
Ряды предпочтительных чисел безграничны. Числа свыше 10 в каждом десятичном интервале (от 10 до 100, от 100 до 1000 и выше) получаются умножением предпочтительных чисел на 10, 100 и т. д.; числа менее 1 получают умножением на 0.1, 0.01 и т. д. В общем случае следует отдавать предпочтение ряду с меньшим порядковым номером, например, ряд Ra5 предпочтительней ряда Ra10 и т. д.
Таблица2.1- Номинальные линейные размеры в интервале от 1 до 10 мм
Ra5 |
Ra10 |
Ra20 |
Ra40 |
Ra5 |
Ra10 |
Ra20 |
Ra40 |
1.00
1.6
2.5 |
1.00
1.2
1.6
2.0
2.5 |
1.00
1.1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8 |
1.00 1.05 1.1 1.15 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.4 2.5 2.6 2.8 3.0 |
4.0
6.3 |
3.2
4.0
5.0
6.3
8.0
10.00 |
3.2
3.6
4.0
4.5
5.0
5.6
6.3
7.1
8.0
9.0
10.00 |
3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.5 4.8 5.0 5.3 5.6 6.0 6.3 6.7 7.1 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.00 |