1.3 Виконання та захист курсового проекту

При виконанні проекту студенту потрібно виявити максимум самостійності і творчої ініціативи у виборі варіантів конструкції, матеріалів, графічного оформлення і таке інше.

Робота над проектом контролюється викладачем-консультантом. Консультант перевіряє роботу студента, допомагає розібратись у не зрозумілих питаннях, дає ради і вказівки по поліпшенню конструкції і графічному оформленню креслень.

Умовою допуску до захисту є позитивна рецензія консультанта. На захисті студент викладає зміст завдання і його реалізації у проекті, а також відповідає на запитання викладачів членів-комісії.

Студент повинен добре орієнтуватися у проекті – тоб-то:

• вміти пояснити устрій і призначення механічного привода та вимоги до нього;

• обгрунтувати прийняті конструктивні і технологічні рішення, вибір матеріалу, термообробки;

• розуміти значення кожної лінії у кресленнях;

• пояснити особливості конструкції та розрахунків;

• вміти пояснити послідовність збирання вузлів та передачі навантаження з однієї деталі на іншу і таке подібне.

При оцінці захисту окрім якості проекта і знань враховується додержання установлених термінів проектування, самостійність та рівень рішень.

2 Енергосиловий та кінематичний розрахунки параметрів привода

2.1 Позначення параметрів та елементів привода

З метою зручності ведення розрахунків параметрам елементів передачі, що розглядається, надають індекси: ведучого “1” та веденого - “2”. Для індексації елементів передач використовують:

“п” - пасова передача; “ч” - черв’ячна передача;

“пп” - плоскопасова передача; “г” - гвинтова передача;

“кп” - клинопасова передача; “л” - ланцюгова передача;

“р” – редуктор; “пл” - планетарна передача;

“ц” - циліндрична передача; “м” – муфта;

“к” - конічна передача; “пк” - підшипник кочення.

Перед визначенням параметрів необхідно накрес­лити службову кінематичну схему (рис. 2.1) або альтернативні схеми привода. Вхідний вал привода, вал електродвигуна позначають буквою - D. На схемах редукторів буквами Ш, П, Т позначають швидкохідний, проміжний і тихохідний вали і їх параметри відповідно.

2.2 Визначення потрібної потужності і вибір електродвигуна

При довгостроковому постійному або незначному змінному навантаженні, яке притаманне компресорам, конвеєрам, транспортерам та іншим механізмам, розрахункова потужність електродвигуна Р^/_д , кВт привода визначається через потужність на вихідному валу привода Р_т , кВт, яка може бути задана або визначена по тяговому зусиллю F, H, коловій швидкості стрічки V, м/с, або обертовому моменту Т_т , Нм , кутовій швидкості вала _т , рад/с, частоті обертання n_т , хв^-1:

(2.1)

де Р_т = або Р_т = , кВт

Загальний ККД привода: (2.2)

де ₁ ₂ - ККД окремих передач привода з табл. 2.1.

_пк - ККД однієї пари підшипників кочення;

к - число валів або пар підшипників.

ККД двох зубчастих пар двопоточного ступіня редуктора дорівнює ККД поточного ступіня того ж типу (прямозубої або косозубої передачі), що передає таку ж потужність.

Для привода конвеєра і інших механізмів широко використовують асинхронні короткозамкнуті електродвигуни серії 4А виконання М 1081, М 2081, М 3081 за ГОСТ 19523-81 потужністю від 0,55 до 30 кВт та синхронними частотами обертання ротора n_^с від 750 до 3000 хв^-1 (рис. 2.2).

Таблиця 2.1- Орієнтовні ККД елементів механічного привода

Елементи	ККД передачі,
привода	Позна-чення	відкрита	закрита
1. Передачі: 1.2 Плоскопасові Клинопасові 1.3 Зубчасті циліндричні 1.4 Зубчасті конічні 1.5 Черв’ячні для передаточних чисел U  30 14 - 30 8 - 14 1.6Передача гвинт-гайка з тертям ковзання для кутів підйому різьби: 2 - 100 10 - 200 з тертям кочення 1.7 Ланцюгові передачі 2. Муфти /4/ 3. Підшипники кочення	пп кп ц к ч г л м пк	0,96 - 0,98 0,94 - 0,96 0,93 - 0,95 0,92 - 0,94 - - - 0,25 - 0,45 0,45 - 0,70 0,80 - 0,90 0,92 - 0,94 0,98 -	0,96 ... 0,98 0,96 ... 0,97 0,70 ... 0,75 0,75 ... 0,82 0,87 ... 0,92 - - - 0,96 ... 0,97 - 0,99

З таблиці 2.2 вибирають електродвигун ближчої меншої по ряду потужності Р_ у порівнянні з розрахунковою Р^/_д, якщо перевантаження

не перевищує:

8% - при постійному навантаженні;

12% - при змінному навантаженні привода.

Якщо перевантаження перевищує допустиме, вибирають двигун ближчої по ряду більшої потужності не розраховуючи його навантаження.

Таблиця 2.2 - Позначення та параметри електродвигунів серії 4А

Потужність	Синхронна частота обертання nсд, хв-1
Двигуна,	3000	1500	1000	750
Рд, кВт	/асинхронна частота nа, хв-1 / пуск
0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 11,0 15,0 18,5 22 30	56В2//2760/2 63A2/2740/2 63B2/2740/2 71A2/2840/2 71B2/2810/2 80A2/2850/2 80B2/2850/2 90L2/2840/2 100S2/2880/2 100L2/2880/2 112M2/2900/1,6 132M2/2900/1,6 160S2/2940/1,4 160M2/2940/1,4 180S2/2945/1,4 180M2/2945/1,4	63A4/1370/2 63B4/1365/2 71A4/1390/2 71B4/1390/2 80A4/1420/2 80B4/1415/2 90L4/1425/2 100S4/1435/2 100L4/1430/2 112M4/1445/2 132S4/1455/2 132M4/1460/2 160S4/1465/1,4 160M4/1465/1,4 180S4/1470/1,4 180M4/1470/1,4	63B6/890/2 71A6/910/2 71B6/900/2 80A6/915/2 80B6/920/2 90L6/935/2 100L6/950/2 112M6/955/2 112MB6/950/2 132S6/965/2 132M6/970/2 160S6/975/1,2 160M6/975/1,2 180M6/975/1,2 - -	71B8/680/1,6 80A8/675/1,6 80B8/700/1,6 90LA8/700/1,6 90LB8/700/1,6 100L8/700/1,6 112MA8/700/1,6 112MB8/720/1,8 132S8/720/1,8 132M8/730/1,8 160S8/730/1,4 160M8/730/1,4 180M8/730/1,2 - - -

Примітка. _пуск =Т_п/Т_н- коефіцієнт пускового навантаження двигуна.

Коефіцієнт максимального перевантажування для двигунів потужністю 11,15 та 18,5 кВт з частотою обертання n^с_д=1000 хв^-1 та двигуна потужністю 15 кВт з частотою обертання n^с_д=750 хв^-1 ;

для двигунів потужністю до 2,2 кВт з n^с_д=750 хв^-1 , _max=1,7 , для інших - 2,2. Т_пуск, Т_max, Т_ном - відповідно пусковий, максимальний та номінальний моменти двигуна.

Розшифровка повного позначення, наприклад, двигуна 4А112МВ6У3:

4- порядковий номер серії;

А- рід двигуна (асинхронний);

112- відстань від опорної поверхні до осі вала, мм;

М- установочний розмір по довжині станини (S, M,L);

В- довжина осердя статора (А, В);

6- число полюсів /2, 4, 6, 8/;

У- кліматичне виконання (універсальне та ін.);

З- категорія.

Вибираючи частоту обертання двигуна табл. 2.2 слід зважати на наступне.

При сталій потужності двигуна із збільшенням частоти обертання його розміри, маса та вартість зменшуються, а ККД зростає. Однак із збільшенням частоти обертання, робочий ресурс двигуна зменшується, а передаточне число привода, його маса, габаритні розміри і вартість зростають. Оптимальні характеристики привода одержують на основі техніко-економічної оцінки варіантів схем, що порівнюють. Для приводів загального призначення, якщо немає спеціальних вказівок, перевагу слід віддати двигунам з частотою обертання 1500 та 1000 хв^-1.

Орієнтовно синхронну частоту обертання вала двигуна n_д^с можна вибрати з урахуванням частоти обертання вихідного вала привода n_т, використовуючи рекомендації таблиці 2.3.

Маючи потужність Р_д^/ та синхронну частоту обертання двигуна n_д^с з таблиць 2.2 й 2.4 можна вибрати типорозмір електродвигуна. Наприклад, двигун виконання IM1081 4A1004У3, потужністю Р_д = 4 кВт з частотою обертання n_д = 1430 хв ^-1 , коефіцієнтом пускового та максимального перевантаження _пуск = 2,0; _max= 2,2 (ГОСТ 19523-81): записати його умовне позначення, основні характеристики, виконати ескіз двигуна з позначенням його габаритних розмірів /Рис. 2.2/.

Якщо _пуск двигуна більше ніж  , що задане графіком навантаження привода /див. приклад/, та в разі завдання навантаження затиповим графіком /див. рис. 1.1/ у подальших розрахунках деталей привода використовують коефіцієнт пускового перевантаження двигуна _пуск.

Таблиця 2.3 - Рекомендовані частоти обертання вала електродвигуна

Тип привода	Частота обертання, хв-1
	на виході привода, nт	електродвигуна, nдс
1.Трьохступінчастий: - з одно або двоступінчастим циліндричним редуктором, конічно-циліндричним або конічним редуктором;	більше 120 від 40 до 120 від 20 до 60 від 15 до 40	3000 1500 1000 750
2.Двоступінчастий: з одноступінчастим циліндричним редуктором;	від 80 до 150 від 40 до 80	1500 1000
- з конічним редуктором	від 150 до 300 від 100 до 200 від 60 до 120	1500 1000 750
- з черв’ячним або черв’ячно-циліндричним ( циліндро-черв’ячним редуктором)	від 10 до 25 від 5 до 15	1500 1000

Рисунок 2.1 - Схема привода (приклад)

ВИКОНАННЯ ІМ 1081

ВИКОНАННЯ ІМ 2081

ВИКОНАННЯ ІМ 3081

Рисунок 2.2 - Електродвигуни серії 4А

Т аблиця 2.4 - Основні розміри електродвигунів серії 4A

Примітка. Приведені в табл. 2.4. розміри електродвигунів позначені на рис. 2.1