16 Пример энергокинематического расчета привода

Техническое задание приведено на рисунке 6.

Исходные данные, согласно I варианта:

– окружная сила на барабане = 2,6 кН;

– окружная скорость на барабане V = 0,4 м/с;

– диаметр приводного барабана D = 250 мм;

– ширина барабана L = 450 мм (в данном расчете не используется).

Цель: подготовка и определение энергокинематических параметров привода для дальнейшего проектирования привода.

Задачи:

1 Выбор электродвигателя из каталога.

2 Определение кинематических параметров на каждом валу: частоты вращения, угловой скорости, мощности, вращающего момента, а также диаметра вала.

16.1 Наносим позиции составных частей привода.

16.2 Нумеруем римскими цифрами валы привода, включая вал электродвигателя.

Выбор электродвигателя из каталога

16.3 Согласно исходным данным, находим параметры на приводном валу конвейера:

– частота вращения этого вала:

мин^-1,

где D – диаметр приводного барабана;

– угловая скорость на приводном барабане:

рад/с;

– мощность на приводном валу:

кВт;

– вращающий момент

Нм.

16.4 Параметры (предварительные) на I валу:

– требуемая частота вращения двигателя

,

где - ориентировочное значение передаточного числа привода в соответствии с заданной кинематической схемой привода;

,

причем здесь - ориентировочное передаточное число редуктора;

- ориентировочные передаточные числа его быстроходной и тихоходной ступеней;

- ориентировочное передаточное число цепной передачи.

По данным таблицы 2 принимаем: ;;.

При этих значениях имеем

,

;

- требуемая номинальная мощность двигателя

,

где - общий КПД привода;

,

причем здесь -КПД зубчатых цилиндрических передач, муфты, цепной передачи и пары подшипников. Их значения выбираем по данным таблицы 2: ;;;.

Тогда

и

кВт.

С учетом и, выбираем из приложения А асинхронный двигатель трехфазного тока АИР80В4, имеющий следующие техническое данные:

– синхронная частота вращения …………..……... 1500 мин-1;

– асинхронная частота вращения вала……..……. 1415 мин-1;

– мощность электродвигателя …………….………… 1,5 кВт;

– диаметр вала………………………………………….. 22 мм.

Определение параметров на каждом валу привода

16.5 Действительное общее передаточное число привода

.

16.6 Уточняем значения передаточных чисел редуктора и цепной передачи.

Сохраняем принятые ранее значения ;; следовательно,

.

Уточняем передаточное число цепной передачи

.

16.7 Определяем частоты вращений валов:

мин^-1;

мин^-1;

мин^-1;

мин^-1.

После получения расчетной частоты вращения приводного вала находят погрешность расчета по формуле

.

Определяем угловые скорости каждого вала по формуле

.

Следовательно, имеем:

рад/с;

рад/с;

рад/с;

рад/с;

рад/с.

16.8 Оцениваем мощности на валах привода:

кВт;

кВт;

кВт;

16.9 Находим вращающие моменты на валах привода по формуле

,

тогда имеем:

Нм;

Нм;

Нм;

Нм;

Нм.

16.10 Определяем диаметры валов

Из каталога диаметр вала электродвигателя мм.

Поскольку II вал соединяется муфтой, диаметр его входного конца назначаем равным , то естьмм.

Диаметры остальных валов находим по формуле

,

где - вращающий момент наi-ом валу, кНм;

- пониженное допускаемое напряжение, принимаем

.

Тогда имеем:

мм, принимаем 25 мм;

мм, принимаем 40 мм;

мм, принимаем 50 мм.

16.11 Результаты расчетов сводим в таблицу 7.

Таблица 7 - Результаты энергокинематического расчета привода

Валы	Параметры
	, мин-1	, рад/с		, кВт		, Нм	, мм
I	1415	148,178	1	1,3		8,77	22
II	1415	148,178		1,261		8,51	22
III	283	29,63		1,198		40,43	25
IV	70,75	7,38		1,139		154,33	40
			2,32
V	30,4957	3,19		1,037		325,08	50

16.12 Проверка точности расчета значения вращающего момента

Энергокинематический расчет проведен верно.