2. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

2.1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Коэффициент полезного действия (КПД) привода, равный произведению КПД передач, входящих в кинематическую схему:

 = ₁ ₂ ₃ ₄ = 0,98  0,99²  0,95  0,99  0,99 = 0,90;

где: КПД зубчатой передачи в закрытом корпусе₁ = 0,98;

КПД, учитывающий потери пары подшипников качения, ₂ = 0,99;

КПД клиноременной передачи, ₃ = 0,95;

КПД, учитывающий потери в опорах приводного барабана, ₄=0,99

Мощность на валу барабана: Р_б= FV= 1,6 * 0,6 =0,96 кВт;

Требуемая мощность электродвигателя: Р_тр = Р_б/  =0,96/0,90=1,06 кВт;

Угловая скорость барабана: _б =2V/ D=2*0,6/0,2=6 рад/с;

Частота вращения барабана: n_б = 60v/ D =600,6/3,140,2=57,3 об/мин;

По ГОСТ 19523-81 по требуемой мощности выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А закрытый, обдуваемый 4А80В6У3: Р_дв= 1,1 кВт,

Номинальная частота вращения вала двигателя:

Угловая скорость:

Передаточное отношение привода: i = n_ном /n_б =920/57,3=16,05;

Намечаем для редуктора:u = i_p= 5.

Вычисляем передаточное число для клиноременной передачи:

i_к._р. = i / i_p= 16,05/5=3,21;

Угловая скорость и частота вращения ведущего вала редуктора:

₁ = _бu =6*5=30 рад/с;

n₁ = n_бu = 57,3*5=286,6 об/мин;

Вращающий момент на ведомом валу редуктора:

Вращающий момент на ведущем валу редуктора:

Вращающий момент на валу двигателя:

3. Расчет клиноременной передачи

Исходные данные для расчета:

– передаваемая мощность Р_тр =1,06 кВт;

– частота вращения ведущего (меньшего) шкива n_дв=920 об/мин;

– передаточное отношение i_к._р.= 3,21;

– скольжение ремня  = 0,015.

1. Сечение ремня выбираем по номограмме (рис. 2)

В зависимости от частоты вращения ведущего шкива и передаваемой мощности принимаем сечение клинового ремня А.

Рис.2. Номограмма выбора сечения ремня

2. Диаметр меньшего шкива:

Округляем диаметр шкива до стандартного значения: d₁=100 мм;

3. Диаметр большего шкива, мм

d₂= i_к._рd₁(1-) =3,21*100(1-0,015)=316 мм;

Принимаем:d₂ =315мм;

4. Уточненное передаточное отношение

i=d₂ / d₁(1 – ) = ;

При этом угловая скорость ведомого вала будет:

₁=_дв / i_кр =96,3/3,2=30,1 рад/с.

Расхождение с заданным значением:

, что менее допускаемого (допускается до 3%)

Следовательно, диаметры шкивов выбраны верно.

5. Межосевое расстояние в интервале:

a_min=0,55(d₁+ d₂)+Т₀ = 0,55(100+315)+8=236,25мм,

a_max= d₁+ d₂ = 100+315= 415мм.

где Т_о = 8мм (высота сечения ремня).

Принимаем предварительно близкое значение: a=400 мм. .

6. Расчетная длина ремня:

L=2a+0,5π(d₁+ d₂)+ (d₂ – d₁)²/4a =

= ;

Принимаем длину из промежуточных значений:L = 1500 мм;

7 . Уточненное межосевое расстояние с учетом стандартной длины ремня

где w=0,5 (d₁+ d₂) = 0,5*3,14*(100+315)=652 мм;

y=(d₂–d₁)² = (315-100)² =46225 мм;

a=0,25*[(1500-652+ (1500-652)² -2*46225]=410 мм;

8. Угол обхвата ремнем малого шкива:

₁= 180–57  (d₂-d₁)/а =150,11° 150°;

9. Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи, для привода к ленточному конвейеру при односменной работе С_р=1.

10. Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня, для ремня сечения при длине L= 1500 мм коэффициент С_L= 0,98.

11. Коэффициент, учитывающий влияние длины обхвата :

α	180	160	140	120	100	90	70
Сα	1,0	0,95	0,89	0,82	0,73	0,68	0,56

Приα₁= 150° коэффициент С_α = 0,92

12. Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче:

z	2–3	4–6	св. 6
Сz	0,95	0,90	0,85

Предполагая, что число ремней от 2 до 3, принимаем С_z=0,95

13. Число ремней в передаче

z=Р  С_р/(Р_о С_L С_С_z),

где Р– мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт

Для ремня сечения А при работе на шкиве d₁= 100 мм и i ≥3 мощность Р_о = 1,08 кВт.

Z =

Принимаем число ремней z=2;

14. Предварительное натяжение ветви ремня

F_о=850 ∙ Р ∙ С_p∙ С_L/(z ∙ v ∙ С_) + v²,

где скорость v=0,5*_дв*d₁ = 0,5*96,3*100*10^-3 =4,8 м/с.

-коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил:

Сечение ремня	0	А	Б	В	Г	Д
, Нс2/м2	0,06	0,1	0,18	0,3	0,6	0,9

Для сечения ремня А коэффициент =0,1 Нс²/м².

Тогда:

F_о= Н;

15. Сила, действующая на вал:

F_в= 2F_оzsin(₁/2) =2*102*2*sin75=394Н; .

16. Ширина шкивов В_ш;

В_ш= (z – 1)*e+2f =(2-1)*15+2*10=35 мм.

.