Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1398

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.11 Mб
Скачать

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА РАБОЧЕЙ

МАШИНЫ

Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов всех форм обучения

механических специальностей и направлений

Омск 2013

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Кафедра «Механика»

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА

РАБОЧЕЙ МАШИНЫ

Методические указания к выполнению лабораторной работы

для студентов всех форм обучения механических специальностей и направлений

Составитель В.Н. Никитин

Омск

СибАДИ

2013

УДК 621.82/85 ББК 34.445

Рецензент канд. техн. наук, доц. В.И. Лиошенко

Работа одобрена научно-методическими советами по направлениям 141100, 190100, 190109, 190600 в качестве методических указаний к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения механических специальностей и направлений.

Изучение конструкции и определение основных параметров привода рабочей машины: Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов всех форм обучения механических специальностей и направлений

/сост. В.Н. Никитин. – Омск: СибАДИ, 2013. – 11 с.

Вметодических указаниях приведено содержание и методика выполнения лабораторной работы по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». Приведены общие сведения о приводах рабочих машин и описание лабораторной установки. Дана последовательность выполнения работы и форма отчёта.

© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2013

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1.Изучить назначение привода рабочей машины.

1.2.Ознакомиться с устройством, предлагаемого для изучения привода с механическими передачами.

1.3.Определить основные параметры привода.

2.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИВОДАХ

Привод - устройство для приведения в действие исполнительного органа рабочей машины (колес автомобиля, барабана бетоносмесителя, судового гребного винта, винта вертолета, шпинделя и суппорта токарного станка и т.п.). В промышленности и строительстве широко распространены приводы транспортеров, конвейеров, питателей и других средств механизации.

Привод (рис. 1) состоит из источника энергии - двигателя и механизма для передачи и преобразования энергии - механической передачи.

двигатель

 

 

механическая передача

 

исполнительный орган

 

 

 

рабочеймашины

 

 

 

муфта

 

 

 

 

 

муфта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема привода рабочей машины

В качестве двигателя в приводах чаще всего используют асинхронные электродвигатели переменного тока.

Соединение вала исполнительного органа машины непосредственно с валом электродвигателя возможно лишь в относительно редких случаях, когда частоты вращения этих валов одинаковы, например в приводах центробежных насосов, вентиляторов и пр.

Передача является промежуточным звеном между двигателем и исполнительным органом машины и служит для согласования режимов их работы. Например, в упомянутых выше транспортерах и конвейерах частота вращения вала исполнительного органа (барабана или тяговой звездочки) должна быть значительно меньше частоты вращения вала электродвигателя, а крутящий момент соответственно выше. Необходимое здесь преобразование крутящего момента и частоты вращения осуществляет передача. В качестве механических

3

передач применяют передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные) и передачи трением (ременные, фрикционные).

Кроме приводов с механическими передачами находят применение также гидравлические и пневматические приводы, которые являются предметом изучения в специальных дисциплинах.

3. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ (ПРИВОДА)

Предлагаемый для изучения привод (рис.2) состоит из электродвигателя 1 типа 4А112М6УЗ (здесь 4 - порядковый номер серии; А - асинхронный; 112 - высота оси вращения; М - установочный размер по длине станицы; 6 - число полюсов; У - климатическое исполнение; З - категория размещения) с мощностью

и частотой вращения об/мин, клиноремённой передачи 2 и червячного редуктора 3. Электродвигатель и редуктор закреплены на сварной раме 4.

Периодическое натяжение ремня по мере его вытяжки с целью сохранения тяговой способности ременной передачи осуществляется путем перемещения электродвигателя с помощью винтов 5. На выходном валу редуктора закреплена полумуфта 6 фланцевой муфты, служащей для соединения его с исполнительным органом рабочей машины.

Кинематическая схема привода показана на рис.3.

6 3

2 1

4

5

Рис. 2. Общий вид лабораторной установки

4

4 3

2

1

М

Рис. 3. Кинематическая схема изучаемого привода:

1 – электродвигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - червячный редуктор; 4 – муфта

4.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

4.1.Изучить конструкцию привода.

4.2.Определить передаточное число привода.

Для этого с помощью рукоятки необходимо вращать вал электродвигателя до тех пор, пока выходной вал редуктора с полумуфтой 6 (рис.2) (выходной вал привода) сделает один полный оборот. Зафиксированное при этом число оборотов вала электродвигателя и показывает передаточное число привода , так как

u

пр

 

nэ

,

(1)

 

 

 

n

 

 

 

 

вых

 

где - частота вращения вала электродвигателя; - частота вращения выходного вала привода.

5

Полученное здесь и все последующие значения параметров привода следует занести в таблицу отчета (форма отчета приведена в приложении). Все расчёты вести до двух знаков после запятой.

4.3. Определить передаточное число ременной передачи.

На практике передаточное число клиноременной передачи uрем определяют без учета упругого скольжения, величина которого невелика, по формуле:

uрем

dp2

,

(2)

dp1

 

 

 

где - расчётный (по нейтральной линии) диаметр большого (ведомого) шкива, мм;

- расчётный диаметр малого (ведущего) шкива, мм.

Поскольку расчетные и наружные диаметры шкивов близки друг к другу, передаточное число ременной передачи можно определить приближенно как отношение наружных диаметров шкивов.

Диаметры шкивов измерить с помощью штангенциркуля.

4.4. Определить передаточное число червячного редуктора .

Известно, что передаточное число привода равно произведению передаточных чисел передач, входящих в привод, т.е.

откуда

 

 

(3)

uпр

 

 

uред

.

(4)

uрем

 

 

 

4.5. Определить частоту вращения выходного вала привода (а значит и частоту вращения вала исполнительного органа рабочей машины, который через муфту соединяется с выходным валом привода).

Из формулы (1) следует, что:

nвых

 

nэ

,

(5)

 

 

 

uпр

 

где – частота вращения электродвигателя, об/мин (принять из характеристики двигателя, см. стр. 4).

6

4.6. Определить крутящий момент , который может быть реализован на выходном валу привода.

В разделе 3 (стр.4) указаны основные параметры электродвигателя привода. С учетом этих данных нетрудно определить крутящий момент на валу электродвигателя , в Н∙м по формуле

T 9550

Pэ

,

(6)

 

э

nэ

 

 

 

 

 

где - мощность электродвигателя, кВт; - частота вращения электродвигателя, об/мин.

Величину крутящего момента на выходном валу привода в Н∙м можно определить с учетом передаточного числа привода и потерь энергии в ременной передаче и червячном редукторе по формуле

(7)

где - КПД ременной передачи; - КПД червячного редуктора.

Для расчёта можно принять и .

4.7. Определить сечение клинового ремня.

Для этого необходимо посредством штангенциркуля замерить ширину большего основания ремня W и высоту Т сечения ремня, после чего по таблице 1 определить обозначение сечения ремня.

4.8. Отрегулировать натяжение ремня.

Ременная передача передает нагрузку за счет сил трения, которые возникают между ремнем и шкивами за счет предварительного натяжения ремня. Предварительное натяжение выбирается из условия, чтобы ремень мог передавать полезную нагрузку, сохраняя натяжение достаточно длительное время, не получая большой вытяжки, и имел бы удовлетворительную долговечность. Недостаточное натяжение ремня не позволяет реализовать в полной мере нагрузочную способность передачи из-за проскальзывания ремня относительно шкивов, а повышенное натяжение увеличивает нагрузки на элементы передачи (валы, подшипники и т.д.), что снижает их долговечность.

Из вышесказанного очевидно, что необходимо периодически контролировать натяжение ремня. С достаточной для практики

Таблица 1

7

 

Размеры сечений клиновых ремней, мм (по ГОСТ 1284.1-89)

 

 

Обозначение

Ширина, W,

Высота, Т,

Площадь

 

 

сечения

мм

мм

поперечного

 

 

 

 

 

сечения А,

W

 

Z

10

6

мм2

Wp

 

47

 

 

 

 

 

 

 

A

13

8

81

 

T

B

17

11

143

 

 

 

 

C

22

14

237

40±1

D

32

19

477

 

 

 

 

E

38

23,5

692

 

 

O

50

30

1172

точностью это можно сделать путем подвешивания посредине верхней ветви ремня небольшого груза G и замера стрелы прогиба У (рис 4). Существует зависимость, позволяющая из условия обеспечения требуемого натяжения ремня определить стрелу прогиба У. Для горизонтального положения верхней ветви ремня, что имеет место в лабораторной установке настоящей работы, эта зависимость имеет вид

У

G a

(8)

4 A 0

 

 

где - вес груза, Н;

- межосевое расстояние, мм;

- площадь поперечного сечения ремня, мм2; - начальное напряжение в ремне от его предварительного

натяжения, МПа.

 

Для клиноременной передачи принимают

МПа.

Полученное значение прогиба в мм.

 

Регулирование натяжения ремня необходимо проводить в следующей последовательности:

8

линейка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

G

a

 

1

p

d

 

Рис. 4 Схема измерения прогиба ремня

1)С помощью линейки измерить межосевое расстояние ремен-

ной передачи ;

2)По формуле (8) определить расчетное значение прогиба

ремня при весе груза МПа (2 кг). Площадь поперечного сечения ремня указана в вышеприведенной таблице;

3)Если имеется провисание верхней ветви ремня, устранить его перемещением электродвигателя вправо с помощью винтов 5 (см. рис. 2), предварительно ослабив затяжку болтов крепления электродвигателя к раме;

4)Зафиксировать положение верхней ветви ремня по показаниям линейки;

5)Подвесить груз посредине верхней ветви ремня и

зафиксировать после этого положение ветви ремня в точке подвеса груза по показаниям линейки;

6)Определить величину прогиба как разность показаний линейки до и после подвешивания груза;

7)Если зафиксированный прогиб не соответствует расчетному значению, полученному по формуле 8, необходимо, не убирая груз, перемещением электродвигателя в ту или иную сторону с помощью винтов 5 добиться соответствия действительного прогиба расчетному;

8)Затянуть болты крепления электродвигателя к раме.

9

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]