ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРЕЛОЧНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

9.1 Цель работы

Ознакомление с устройством и работой стрелочного электропривода типа СП-2 и проведение кинематического и силового егорасчетов.

9.2 Оборудование и инструменты

Стрелочный электропривод типа СП-2; рукоять для вращения электропривода; штангенциркуль.

9.3 Общие сведения

Реверсивный электродвигатель (рис. 9.1) через крестовую муфту 2, зубчатые колеса 3...6, образующие двухступенчатый редуктор, колеса 7, 8 открытой передачи, фрикционную муфту 9 приводит во вращение вал IVс закрепленным на нем зубчатым сектором 10 и перемещает рейку 11, которая переводит остряки стрелки.

Рис. 9.1. Кинематическая схема электропривода

Фрикционная муфта 9 выполняет предохранительную функцию: она рассчитана на определенный крутящий момент и при его превышении (например, в случае попадания между рельсом и остряком камня или другого твердого предмета) диски муфты проскальзывают друг относительно друга. При этом электродвигатель и детали передачи не будут перегружены.

Зубчатое колесо 10,выполненное в виде сектора, при вращении перемещает рейку 11на величину хода остряков Hp .

78

Конечное положение рейки фиксируется кулачком, расположенным на зубчатом колесе 10.

9.4 Расчетные кинематические и силовые зависимости

Кинематические зависимости

Общее передаточное число передачи от электродвигателя до вала IV:

где — частота вращения вала электродвигателя, об/мин. Скорость перемещения рейки, мм/с:

где — модуль зацепления реечной передачи, мм; — число зубьев на полной шестерне

Рис. 9.2 Схема замеров диаметров

Модуль зацепления определяется одним из способов, описанных в лабораторной работе № 4. Для зубчатого сектора, не имеющего отверстия, модуль можно рассчитать через высоту зуба (рис. 9.2):

, (9.7)

откуда

т4 = h / 2,25,

79

где и — расстояния отвала до окружности вершин

(головок) и впадин (ножек).

Число зубьев полной реечной шестерни определяется по диаметру

,

откуда

(9.8)

где — диаметр вала, от которого отсчитываются и . Рассчитанные значения модуля округлить по ГОСТ 9563—60.

При известном ходе рейки время перевода остряков стрелки t, с, равно:

(9.9)

Силовые зависимости.

Одним из основных критериев работоспособности и расчета зубчатых передач является контактная прочность. Проверка по контактным напряжениям производится по формуле:

, (9.10)

где — межосевое расстояние третьей ступени, мм,

и — числа зубьев шестерни и колеса третьей ступени; — крутящий момент на валу колеса. Н мм:

(9.12)

- мощность электродвигателя, кВт (она указана на корпусе);

— коэффициент динамичности; определяется по [3], в зависимости от степени точности [3]и окружной скорости v, м/с; рекомендуется принимать 8-ю степень точности; — коэффициент

концентрации нагрузки, определяется по [3];

b8— ширина венца зубчатого колеса, мм; — допускаемое контактное напряжение, МПа,

-средняя твердость по Бринеллю [3].

9.5Порядок выполнения работы

1.Изучить конструкцию стрелочного перевода.

80

2.Составить кинематическую схему электропривода по ГОСТ

2.703 — 68*.

3.Определить общее передаточное число привода

4.Определить угловую скорость главного вала .

5.Определить ход рейки Нp прокруткой от руки вала электродвигателя.

6.Определить скорость перемещения рейки vp .

7.Определить время перевода остряков стрелочного перевода t.

8.Определить межосевое расстояние третьей ступени .

9.Определить крутящий момент на валу колеса третьей ступени

.

10.Найти из таблиц значения коэффициентов концентрации нагрузки и динамичности .

11.Замерить ширину колеса третьей ступени b8.

12.Определить контактное напряжение на поверхностях зубьев колес третьей ступени.

13. Определить допускаемое контактное напряжение и сделать вывод о прочности колеса.

9.6 Форма отчета

Лабораторная работа № 9. Исследование стрелочного электропривода

1.Кинематическая схема привода.

2.Кинематический расчет (табл. 9.1).

3.Расчет третьей ступени на контактную прочность (табл. 9.2).

4.Вывод о контактной прочности (достаточна или недостаточна).

81

82