III. Порядок выполнения расчета

1 Определение частоты вращения приводного вала конвейера (или элеватора)

Частоту вращения приводного вала конвейера (или элеватора) находим по формуле

, мин^-1; , рад/с,

где D – диаметр барабана ленточного конвейера или диаметр делительной окружности тяговой звездочки, мм;

,

где P – шаг тяговой цепи, мм;

z – число зубьев тяговой звездочки.

Для стандартных тяговых звездочек делительный диаметр выбирается по значениям z и Р из приложения Б.

2 Определение ориентировочного значения передаточного числа привода

Ориентировочное значение передаточного числа привода, в соответствии с заданной кинематической схемой, определяем по формуле

,

где - передаточное число ременной, цепной или открытой зубчатой передачи;

- передаточное число редуктора:

,

причем здесь - средние значения передаточных чисел ступеней проектируемого привода (таблица 2).

Таблица 2 - Ориентировочные значения передаточных чисел и КПД предварительного расчета

Типы передач и подшипников				Передаточное число
Зубчатая цилиндрическая1			открытая	4,2	10	0,98
			закрытая	5	12	0,96
Прямозубая коническая			закрытая	3,5	4	0,97
			открытая	3,5	4	0,94
Коническая с круговыми зубьями закрытая				6	8	0,97
Червячная	однозаходная закрытая			35	60	0,70
	двухзаходная закрытая			20	30	0,75
	четырехзаходная закрытая			12	15	0,85
Цепная				2,5	8	0,92
Плоскоременная		открытая		2,3	6	0,97
		с натяжным роликом		3,7	8	0,96
Клиноременная				3,4	7	0,96
Подшипники качения (одна пара)2				-	-	0,99
Подшипники скольжения при полужидком трении (одна пара)				-	-	0,96
Муфты, за исключением глухих муфт				-	-	0,98
Муфты глухие				-	-	1,00
* - ориентировочное значение передаточного числа; ** - максимальное значение передаточного числа; ***  - КПД передаточного механизма

При этом передаточные отношения зубчатых передач необходимо выбирать из стандартного ряда: …. ; 3,15; 3,55; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3; ….

3 Определение требуемой частоты вращения двигателя

Требуемая частота вращения двигателя, мин^-1:

.

4 Определение общего кпд привода

Общий КПД привода находим по формуле

,

где - КПД одной пары подшипников (см. таблицу 2);

k – число пар подшипников в механизме привода. В число k включается пара подшипников, на которые опирается приводной вал конвейера (элеватора, питателя и т. п.).

5 Определение требуемой номинальной мощности двигателя

Требуемую номинальную мощность двигателя определяем по формуле

,

где , Н;, м/c; , кВт.

Примечание - расчеты передач, валов, подшипников и других элементов привода необходимо производить, принимая, что мощность на валу двигателя равна .

6 Выбор электродвигателя из каталога

По найденному значению требуемой номинальной мощности ивыбирают, как правило, асинхронный электродвигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, которые непосредственно включаются в электрическую сеть.

Электродвигатели характеризуются рядом величин, основными из которых для рассматриваемого случая являются:

- номинальная мощность, кВт;

- момент, развиваемый при пуске двигателя, Н∙м;

- номинальная асинхронная частота, мин^-1;

- синхронная частота вращения (при отсутствии нагрузки).

Эти величины соответствуют номинальному (паспортному) режиму эксплуатации, в котором электродвигатель работает длительное время без перегрева и с КПД, близким к максимальному.

Номинальная асинхронная частота , указываемая в каталогах (приложение А), в дальнейшем принимается за расчетную, причем она меньше (с учетом скольжения под нагрузкой) синхронной частоты, зависит от частоты токаf и числа пар полюсов p.

.

Тогда синхронная угловая скорость, рад/с:

.

При стандартной частоте и числе пар полюсов от 1 до 6 (т. е. при числе полюсов 2p=2 ….12) синхронная частота вращения будет составлять данные, указанные в таблице 3.

Таблица 3 - Асинхронные частоты вращения АИР100L

p, число пар полюсов	2	4	6	8
, мин-1	3000	1500	1000	750
, кВт	5,5	4	2,2	1,5
*, мин-1	2880	1430	950	700
*Примерные значения асинхронной частоты

Применение тихоходных двигателей, имеющих об/мин (что соответствует), разрешается только при достаточном обосновании. Для приводов, разрабатываемых в курсовых проектах, рекомендуется выбирать двигатели, имеющие не более 6 полюсов, т.е.об/мин для двух-трехступенчатых редукторов иоб/мин для одно-двухступенчатых редукторов.

К основным типам асинхронных двигателей трехфазного тока относят двигатели единой серии марок:

АИР – электродвигатели в защищенном исполнении, предохраняющем от попадания капель и твердых частиц и от прикосновения к вращающимся токоведущим частям;

RA – российская (перспективная) разработка асинхронных двигателей.

Основные параметры этих двигателей приведены в приложении А.

Структура обозначения электродвигателей приведена на рисунке 5.

1 – серия электродвигателей: АИР; АИС: А – вид двигателя (асинхронный);

И– серия, унифицированная среди стран - членов Интерэлектро; Р – сверка мощности с установленным размером по РС 8031071; С– сверка мощности с установленным размером по рекомендации CENELEK (Европейский комитет по координации электротехнических стандартов); 2 – исполнение двигателя по степени защищенности от окружающей среды: Н – защищенное, остальные буквы – защита отсутствует; 3 – исполнение двигателя по материалу станины и щитов; 4 – модификация двигателя; 5 – высота центров по ГОСТ 13257; 6 – установочный размер по длине станины; 7 – длина сердечника статора; 8 – число полюсов; 9 – позиционное исполнение электродвигателя; 10 – климатическое исполнение по ГОСТ 15150; 11 – категория размещения

Рисунок 5 - Обозначение электродвигателей

Пример - АИР100L6У3,

где	АИР –	род двигателя (асинхронный) - электродвигатель в защищенном исполнении, предохраняющем от попадания капель и твердых частиц и от прикосновения к вращающимся токоведущим частям;
	100 –	высота оси вращения относительно поверхности установки двигателя, равная 100 мм;
	L –	установочный размер по длине станины, равный 160 мм;
	6 –	число полюсов;
	У3 –	климатическое исполнение и категория размещения.

Частота вращения, указанная в каталогах электродвигателей, относится к номинальному режиму, ее и принимают во внимание при определении общего передаточного отношения привода.

Под действием нагрузки частота вращения ротора n уменьшается по сравнению с , возникаетскольжение s, определяемое по формуле:

.

Следовательно,

.

При пуске двигателя ; ; ;

при ; ; .

Номинальная мощность двигателя, выбранного из приложения А, должна быть равной или ближайшей большей, допускается принимать, но при этом перегрузка двигателя не должна превышать 5 % от его номинальной мощности. Значение номинальной частоты вращения двигателя принимается ближайшим к.