детали машин / ргр1 моя / решение

Ф Г Б О У В П О «СПбГТИ(ТУ)»

КАФЕДРА МЕХАНИКИ

РГР 1

“Кинематический расчёт привода”

Вариант 132.

Студент гр. № 312

Чумаков С.В.

Преподаватель:

Телепнев М. Д.

Санкт-Петербург

2013

Задание на РГР

Рис. 1. Барабанный смеситель типа СБК-6000.

1 – Электродвигатель.

2 – Муфта.

3 – Горизонтальный цилиндрический редуктор.

4 – Муфта.

5 – Ролик.

6 – Рабочий орган (барабан).

Барабанный смеситель типа СБК предназначен для смешения сухих материалов.

Смеситель состоит из горизонтального цилиндрического барабана внутри которого расположены винтовые и лопастные насадки.

Барабан установлен на четырёх родниковых опорах, смонтированных на раме. Два ролика приводятся во вращение от привода, состоящего из электродвигателя и редуктора. Привод барабана реверсивный режим.

N_р.о. = 0,8кВт; n_р.о. = 58

1. Кинематический расчёт привода.

Начальные данные:

1.1 Разбивка передаточного отношения привода по ступеням.

Предварительно выбираем двигатель с номинальной мощностью:

Синхронная частота вращения вала двигателя (при работе без нагрузки) определяется частотой переменного тока f и числом пар полюсов статора p:

Частота вращения вала двигателя под нагрузкой:

Общее передаточное отношение привода с учётом его структуры:

Расчётное значение передаточного отношение привода:

Предварительное значение передаточного отношения редуктора:

Тип редуктора: горизонтально - цилиндрический, трёх ступенчатый.

Определяем передаточные числа ступеней:

Окончательные передаточные числа:

Окончательное значение передаточного отношения редуктора:

1.2 Выбор типоразмера электродвигателя.

Перед выполнением расчётов составил полную кинематическую схему привода с нумерацией валов от двигателя к рабочему органу Рис. 2.

Рис. 2. Кинематическая схема привода.

Общий КПД привода:

Где:

Определяем потребляемую мощность электродвигателя:

Выбрали двигатель 4А71В2 с параметрами:

1.3 Определение угловых скоростей и моментов на валах привода.

Угловая скорость первого вала (вала двигателя):

Угловые скорости второго и следующих валов:

Т. е. расчётное значение n рабочего органа:

Отклонение от заданного - 3%, что меньше допустимого 4%.

(Разбивка по i привода по ступеням принимается)

Крутящий момент первого вала (вала двигателя):

Крутящие моменты для второго и следующих валов:

2. Кинематический расчёт привода.

Начальные данные:

2.1 Разбивка передаточного отношения привода по ступеням.

Предварительно выбираем двигатель с номинальной мощностью:

Синхронная частота вращения вала двигателя (при работе без нагрузки) определяется частотой переменного тока f и числом пар полюсов статора p:

Частота вращения вала двигателя под нагрузкой:

Общее передаточное отношение привода с учётом его структуры:

Расчётное значение передаточного отношение привода:

Предварительное значение передаточного отношения редуктора:

Тип редуктора: горизонтально - цилиндрический, двух ступенчатый.

Определяем передаточные числа ступеней:

Окончательные передаточные числа:

Окончательное значение передаточного отношения редуктора:

2.2 Выбор типоразмера электродвигателя.

Перед выполнением расчётов составил полную кинематическую схему привода с нумерацией валов от двигателя к рабочему органу Рис. 3.

Рис. 2. Кинематическая схема привода.

Общий КПД привода:

Где:

Определяем потребляемую мощность электродвигателя:

Выбрали двигатель 4А90LB с параметрами:

2.3 Определение угловых скоростей и моментов на валах привода.

Угловая скорость первого вала (вала двигателя):

Угловые скорости второго и следующих валов:

Т. е. расчётное значение n рабочего органа:

Отклонение от заданного - 3%, что меньше допустимого 4%.

(Разбивка по i привода по ступеням принимается)

Крутящий момент первого вала (вала двигателя):

Крутящие моменты для второго и следующих валов:

3. Анализ вариантов кинематических схем.

Получить требуемые параметры рабочего органа можно используя различные передачи и двигатели с различной частотой вращения вала. При этом варианты схем привода будут отличаться по стоимости изготовления, стоимости эксплуатации (из-за разницы в общем КПД), массе и габаритам. Снижению габаритов и стоимости понижающих механических передач способствует использование низкоскоростных двигателей. Однако, при снижении частоты вращения вала, у двигателей растут относительные показания по габаритам, массе, стоимости и падения КПД.

Типо-размер двигателя	р	Усл. обознач.	КПД %		Габариты			Масса		Сто-им.
					L,мм	D,мм	D0,	m,	M0,	C0
4А71В2	1	EM1	77,5	2,0	395	235	1,00	42,0	1,00	1,00
4А90LB	4	EM2	70	1.9	580	302	1.96	93,0	2.22	1.84

Элементы привода					Параметры							Коэфф. Кач. СQ
Наименование	Усл. обознач.	p; i		СE		Do	Mo		Co
1. Электро-двигатель	EM1	1		0,78		1,0	1,0		1,0
2. Муфта компенсирующая	CF	-		0.98		-	-		-
3. Редуктор гориз.-цилиндр.	RC3	50,3		0.91		1,8	0,8		0,5
4. Муфта компенсирующая	CF	-		0.98		-	-		-
Произведение параметров			50,3		0,68	1,8		0,8		0,5		1,06

Определение коэффициента качества привода со структурной схемой:

EM1 – CF – RC3 – CF - WT

Определение коэффициента качества привода со структурной схемой:

EM2 – CF – RC2 – CF – WT

Элементы привода					Параметры							Коэфф. Кач. СQ
Наименование	Усл. обознач.	p; i		СE		Do	Mo		Co
1. Электро-двигатель	EM2	4		0.89		1.96	2.22		1.84
2. Муфта компенсирующая	CF	-		0.98		-	-		-
3. Редуктор конически - цилиндрический	RC2	14,2		0,9		1,6	0,85		0,56
4. Муфта компенсирующая	CF	-		0.98		-	-		-
Произведение параметров			56,8		0,77	3,136		1,887		1,03		7,919

Коэффициент качества:

Контроль результатов кинематического расчёт:

Коэффициенты качества привода по схеме EM – CF – RC – CF – WT с различными двигателями серии 4А при N = 18,5кВт

Число пар полюсов двигателя, р	1	4
Коэффициент качества привода, СQ	1,06	7,919

Таким образом, лучший показатель С_Q= 1,06имеет привод со структурной схемой EM1 – CF – RC3 – CF – WT с двигателем 4А71В2 (N = 1,1кВт; S = 6,3%, КПД = 77,5%.) для режима S1 и горизонтально-цилиндрическим трёхступенчатым редуктором ().