Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Приводы технологического оборудования. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
Практическая работа № 5
обеспечивается специальным регулируемым электродвигателем в
сочетании с автоматической механической коробкой скоростей
в основном с гидравлическим управлением. Главные приводы с
электромеханическим регулированием могут обеспечивать ши
рокий диапазон бесступенчатого регулирования частот враще
ния шпинделя и упрощают процесс автоматизации его управле
ния от числовой управляющей программы.
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода
Большинство современных технологических машин проек
тируют и создают по следующей схеме: энергетическая машина,
передаточный механизм, исполнительный орган машины, систе
ма управления.
Устройство, состоящее из электродвигателя, передаточных
механизмов и системы управления для приведения в движение
машин и механизмов, называют приводом.
Электродвигатель является одним из основных элементов
привода. От типа электродвигателя, его мощности, частоты вра
щения зависят конструктивные и эксплуатационные характери
стики рабочей машины и ее привода. Выбор электродвигателя
предусматривает определение его мощности, типа, частоты вра
щения вала и основных размеров.
Тип электродвигателя выбирают с учетом ряда факторов:
• назначени я механизма или машины, дл я которой проек ти
руется данный привод;
• наличия источника энергии;
• величины потребляемой мощности;
• ограничений по массе, габаритам и условиям работы при
вода;
• режима работы привода и обеспечения соответствующей
механической характеристики.
Назначение электродвигателя обусловливает основные тре
бования к электроприводу, специфику его работы и характери
стики. При этом учитываются мобильность, внешняя среда, тем
пературные условия, географические особенности и т. п.
Наличие электроэнергии предопределяет выбор электропри
вода, как наиболее простого и надежного.
Угловые скорости двигателя ωдв и исполнительного органа
машины ω
, как правило, не равны. Электротехническая про
ном
81
Приводы технологического оборудования. Лабораторный практикум
мышленность для общемашиностроительного применения вы
пускает электродвигатели с синхронной частотой вращения nс,
равной 3000, 1500, 1000 и 750 мин–1. Рабочие органы технологи
ческих машин функционируют при очень большом разнообразии
угловых скоростей. Для решения этих противоречий применя
ют приводы. Ключевым звеном привода является передаточный
механизм, состоящий из набора механических передач, которые
могут быть закрытыми (в корпусе) и открытыми. В качестве за
крытых передач наибольшее распространение получили зубча
тые (цилиндрические, конические) и червячные передачи, в ка
честве открытых – передачи с гибкой связью (ременные, цепные)
и зубчатые.
Передачу, расположенную между двумя соседними валами,
называют одной ступенью привода.
Конкретный состав передач в приводе зависит в основном от
двух критериев:
• общего передаточного числа привода u
общ
;
• компоновки привода, т. е. от объема заданного простран
ства, в котором должен размещаться привод.
Пример кинематического расчета привода
Произвести кинематический расчет привода, показанного на
рисунке, при следующих данных: диаметр барабана D = 500 мм,
тяговое усилие на ленте Р = 4000 Н, скорость ленты v = 0,8 м/с.
1
2
3
4
82
5
Р
Кинематическая схема привода ленточного транспортера:
1 – электродвигатель; 2 – ременная передача; 3 – редуктор;
4 – цепная передача; 5 – нагрузка
Практическая работа № 5
η
955
n
30, 5
Принимаем КПД:
• ременной передачи η1 = 0,98;
• зубчатой пары η2 = 0,98;
• цепной передачи η3 = 0,96;
• потери в опорах трех валов η
3
= 0,993.
о
КПД всего привода:
η = η1η2η3η
3
= 0,99 ∙ 0,98 ∙ 0,96 ∙ 0,993 = 0,89.
о
Требуемая мощность электродвигателя:
P
дв
0, 89
3600 (Вт).
4000 0,8
Pv
Частота вращения вала барабана:
60 60 0,8
n
v
p
D
π
3,14 0,5
30, 5 (об/мин).
Выбираем ближайшие по мощности электродвигатели с по
вышенным пусковым моментом:
• АО2426: N = 4 кВт и n = 955 об/мин;
• АО2414: N = 4 кВт и n = 1440 об/мин.
Определяем передаточные отношения привода:
• АО2426:
in
30, 5
p
31, 4;
• АО2414:
1440
i
47, 2.
Приемлемы оба типа двигателя. Выберем первый вариант, в
котором передаточное отношение может быть реализовано следу
ющим образом: для ременной передачи i1 = 2, редуктора i2 = 4 и
цепной передачи i3 = 4. Общее передаточное отношение:
i = i1i2i3 = 2 ∙ 4 ∙ 4 = 32.
Отклонение от заданного составит
32 31, 4
31, 4
100 % 1,9 %.
Допускается отклонение до ±3 %.
83
Приводы технологического оборудования. Лабораторный практикум
После выбора электродвигателя и определения передаточно
го отношения редуктора необходимо выполнить расчеты зубча
тых передач.
1. Произвести кинематический расчет привода (см. рисунок)
согласно варианту индивидуального задания (см. таблицу).
Исходные данные для кинематической схемы
Мощность
№
варианта
10 18 3000 120 3,15 4,5
11 4 1500 150 2,24 5,0
12 7,5 1500 80 2,0 4,0
13 12 1500 90 3,15 3,15
14 15 1500 10 0 1,4 2,8
15 18 1500 110 1,6 3,15
16 4 1500 120 2,8 2,8
17 7,5 1500 150 2,5 2,5
18 12 1500 80 2,0 2,0
19 15 1500 90 3,55 3,15
20 18 1500 10 0 3,15 3,55
21 4 1000 110 2,8 2,8
22 7, 5 1000 120 2,24 2,24
23 12 1000 70 2,5 2,5
24 15 1000 60 1,6 2,0
на выходном
валу при
вода, кВт
1 4 3000 90 2,8 6,3
2 7,5 3000 10 0 2,5 5,6
3 12 3000 110 2,0 6,3
4 15 3000 120 1,8 5,6
5 18 3000 150 2,0 5,0
6 4 3000 80 2,24 4,0
7 7,5 3000 90 3,15 6,3
8 12 3000 100 2,8 5,6
9 15 3000 110 2,5 5,0
Синхронная
частота вра
щения двига
теля, об/мин
Частота
вращения
вала бараба
на, об/мин
Передаточное
отношение
передачи
ремен
ной
зубча
той
84
Практическая работа № 5
Окончание таблицы
Мощность
№
варианта
25 18 1000 50 2,0 3,15
26 4 1000 80 3,55 3,55
27 7,5 1000 75 2,8 2,8
28 12 1000 65 2,24 2,24
29 15 1000 55 3,15 3,15
30 18 1000 70 1,6 2,24
31 12 750 60 2,5 1,8
32 15 750 50 2,0 2,0
на выходном
валу при
вода, кВт
Синхронная
частота вра
щения двига
теля, об/мин
Частота
вращения
вала бараба
на, об/мин
Передаточное
отношение
передачи
ремен
ной
2. Оформить отчет по рекомендуемой форме.
Практическая работа № 5
Кинематический расчет привода
главного движения
с бесступенчатым регулированием
Цель: …
Задание:
Оснащение:
зубча
той
Выполнение работы и расчеты
Кинематическая схема привода ленточного транспортера
Выводы по результатам практической работы: …
85
Приводы технологического оборудования. Лабораторный практикум
1. Опишите методику кинематического расчета привода.
2. Назовите особенности главных приводов с бесступенча
тым электромеханическим регулированием частот вращения.
3. Укажите основные направления оптимизации кинемати
ческой схемы и габаритов привода с бесступенчатым электроме
ханическим регулированием.
86
ЛИТЕРАТУРА
Гидравлика, пневматика и термодинамика : курс лекций /
В.В. Бражников [и др.] ; под общ. ред. В.М. Филина. М. : ФО
РУМ; ИНФРАМ, 2023. 318 с.
Гроховский, Д.В. Основы гидравлики и гидропривод : учеб. по
собие / Д.В. Гроховский. 2е изд. СПб : Политехника, 2020. 237 c.
Завистовский, С.Э. Гидропривод и гидропневмоавтоматика :
учеб. пособие / С.Э. Завистовский. Минск : РИПО, 2020. 271 с.
Лепешкин, А.В. Гидравлические и пневматические системы /
А.В. Лепешкин, А.А. Михайлин. М. : Академия, 2017. 352 с.
Пинчук, В.В. Приводы технологического оборудования : учеб.
пособие / В.В. Пинчук, В.В. Брель. Минск : РИПО, 2021. – 291 с.
ГОСТ 2.702-75. Единая система конструкторской документации.
Правила выполнения электрических схем.
ГОСТ 2.703 -2 011. Единая система конструкторской документа
ции. Правила выполнения кинематических схем.
ГОСТ 2.704-2011. Единая система конструкторской документа
ции. Правила выполнения гидравлических и пневматических
схем
ГОСТ 2.708-81. Единая система конструкторской документации.
Правила выполнения электрических схем цифровой вычисли
тельной техники.
ГОСТ 2.721-74. Единая система конструкторской документации.
Обозначения условные графические в схемах. Обозначения об
щего применения.
ГОСТ 2.770-68. Единая система конструкторской документации.
Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинема
тики.
87
Приводы технологического оборудования. Лабораторный практикум
ГОСТ 2405-88. Манометры, вакуумметры, мановакуумметры,
напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические
условия.
ГОСТ 617-2006. Трубы медные и латунные круглого сечения об
щего назначения. Технические условия.
ГОСТ 6540-68. Гидроцилиндры и пневмоцилиндры: Ряды ос
новных параметров.
ГОСТ 8032-84. Предпочтительные числа и ряды предпочтитель
ных чисел.
ГОСТ 873 4 -75. Трубы стальные бесшовные холоднодеформируе
мые. Сортамент.
ГОСТ 8752-79. Манжеты резиновые армированные для валов.
Технические условия.
ГОСТ 9833 -73. Кольца резиновые уплотнительные круглого се
чения для гидравлических и пневматических устройств. Кон
струкция и размеры.
ГОСТ 12445-80. Гидроприводы объемные, пневмоприводы и
смазочные системы. Номинальные давления.
ГОСТ 12447-80. Гидроприводы объемные, пневмоприводы и
смазочные системы. Нормальные диаметры.
ГОСТ 12448-80. Гидроприводы объемные, пневмоприводы и
смазочные системы. Номинальные вместимости.
ГОСТ 13823-93. Гидроприводы объемные. Насосы объемные и
гидромоторы. Общие технические требования.
ГОСТ 13825-80. Гидроприводы объемные и смазочные системы.
Номинальные расходы жидкости.
ГОСТ 14066-68. Фильт ры объемных ги дропри водов и сма зочн ы х
систем: Ряды основных параметров.
ГОСТ 16516-80. Гидроприводы объемные, пневмоприводы и
смазочные системы. Условные проходы.
ГОСТ 16517-93. Гидроприводы объемные. Гидроаппараты. Об
щие технические требования
ГОСТ 17398-72. Насосы. Термины и определения.
ГОСТ 17411-91. Гидроприводы объемные. Общие технические
требования.
ГОСТ 17437-93. Пневмоприводы. Фильтрывлагоотделители. Об
щие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 17752 - 81. Гидропривод объемный и пневмопривод. Терми
ны и определения.
88
Литература
ГОСТ 18460-81. Пневмоприводы. Общие технические требова
ния.
ГОСТ 19862-93. Пневмоприводы. Методы измерений параме
тров.
ГОСТ 21329-75. Фильтры щелевые на давление до 6,3 МПа
(~ 63 кгс/см2). Технические условия.
ГОС Т 2 2 70 4 -77. Уплотнения шевронные резинотканевые для
гидравлических устройств. Технические условия.
ГОСТ 25020-93. Гидроприводы и пневмоцилиндры. Цилиндры.
Присоединительные резьбы штоков и плунжеров. Типы и размеры.
ГОСТ 25531-93. Пневмоприводы. Маслораспылители. Общие
технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 26058-85. Роботы промышленные. Гидродвигатели испол
нительных устройств. Типы, основные параметры и присоедини
тельные размеры.
ГОСТ 26059-89. Роботы промышленные. Пневмодвигатели ис
полнительных устройств. Типы, основные параметры и присо
единительные размеры.
ГОСТ 30015.2-93. Гидроприводы объемные. Цилиндры. Посадоч
ные места под манжеты штоков и поршней. Размеры и допуски.
ГОСТ 30017.1-93. Пневмоприводы. Пневмоцилиндры на номи
нальное давление до 1 МПа. Проушины с шарнирным подшип
ником для концов штоков. Присоединительные размеры.
ГОСТ 30017.2-93. Пневмоприводы. Пневмоцилиндры на номи
нальное давление до 1 МПа. Вилки для концов штоков. Присо
единительные размеры.
ГОСТ 30072.1-93. Гидроприводы объемные. Манжеты уплотни
тельные для гидроцилиндров на давление до 10 МПа. Конструк
ция, основные размеры, технические требования.
ГОСТ 30072.2-93. Гидроприводы объемные. Манжеты уплот
нительные комбинированные для гидроцилиндров на давление
до 16 МПа. Конструкция, основные размеры, технические тре
бования.
89
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Требования безопасности
при проведении лабораторных
и практических работ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Основное оборудование,
применяемое для проведения
лабораторных и практических работ . . . . . . . . . . . . . 8
Лабораторная работа № 1.. Снятие основных
характеристик гидронасоса . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Лабораторная работа № 2.. Снятие основных
характеристик гидромотора . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Лабораторная работа № 3.. Снятие основных
характеристик гидроцилиндра . . . . . . . . . . . . . . . .32
Лабораторная работа № 4.. Регулирование
скорости рабочего органа
технологического оборудования . . . . . . . . . . . . . . . .39
Практическая работа № 1.. Расчет параметров
гидропривода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Практическая работа № 2.. Составление
гидравлической схемы привода . . . . . . . . . . . . . . . .58
Лабораторная работа № 5.. Снятие характеристик
привода несложной пневматической схемы
технологического оборудования . . . . . . . . . . . . . . . 64
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]