Архив2 / курсач docx51 / Dron_Kursach

Определение максимальной температуры

1) Определяем поверхность охлаждения.

S_ох = S_ц + S_т = 2*π*(R₂+ΔШ+R₁)*l_к+2*π*[R₂²-(R₁+ΔШ)²]=

=6,28*(2,6+0,03+1,4)*5,7+6,28*[6,76-(1,4+0,03)]= =6,28*4,03*5,7+6,28*5,33=177,7 (см²),

где S_ц – боковая поверхность катушки

S_т – торцевая поверхность катушки

2) Действующее значение теплоемкости.

β = = = 2,07 ,

где Cст = 0,472 – удельная теплоемкость стали

Соблюдается условие 1,25< β <4,65, следовательно:

ν = 100-50* = 100-50 = 88=0,88

3) Определяем значение начальной теплоемкости электромагнита

G_н = G_меди * G_меди + G_из * G_из + G_ст * 0,55 * ν + G_тр * G_тр * 0,55 * ν=

=297,2*0,39+133*1,5+781,5*0,472*0,55*0,88+

+14,11*0,362*0,55*0,88=496,

где G_меди = 0,39 – удельная теплоемкость меди

G_из=1,5 – удельная теплоемкость изоляции

G_тр = 0.362 – удельная теплоемкость латуни

0,55 – величина теплоемкости стали и латуни от ее действительного значения

4) Определяем установившуюся температуру при длительном включении электромагнита

Θ_{уст.длит} = = = 744(ºC),

где P==

К=1,13*10^-3

5) Определяем постоянную времени нагрева электромагнита

T_н = = = 2480 (сек)

Определяем время включения электромагнита до достижения заданной допустимой температуры

=342,2(сек)

6) Определяем действительное значение τ_g

τ_{g =} = = 0,137

Конечные результаты

1) Сила тяги Q_н = 21,55 (кг)

2) Ход якоря δ_н = 0,52 (см)

3) Напряжение катушки U = 48(В)

4) Ток катушки IΘ = 3,1 (А)

5) Мощность катушки P = (Вт)

6) Установившаяся температура перегрева τ_g = 0,137; Θ_у = 75ºC

7) Время включения t_вкл=342,2 (с)

8) Вес электромагнита G_{эл.магн.} = 1,21 (кг)

9) Полезная работа A_пол = (кг)

10) Коэффициент весовой экономичности К_эк = 0,1

Расчет контактов

Из конструкционных соображений и удобства производства используем контакты цилиндрической формы (см. фиг 4.36.)

Определяем диаметр контакта:

D_k=C₁* ,

где C₁=0,8(мм*А^(-1/2)) – коэффициент диаметра

D_k=17,4 (мм)

Высоту h_k = 2,2 (мм) принимаем, т.к. I_k>100A.

Сферическую часть принимаем h=0,2 (мм)

Определяем радиус сферической части контакта.

+

==

Определяем контактный зазор:

δ_к = δ_к0+С₂*I_k

где δ_к0 = 1,2, при I_k = (50…600А)

С2 = 0,0023

δ_к = 1,2+0,0023 *475=2,29(мм)

Определяем контактное давление:

Q_k = P_k*I_k (кг),

где P_k= (0,4….0,5)* 10^-2 - контактное давление на единицу тока

Q_k = 0,5*10^-2*475=2,37 (кг)

Плотность тока в контакте:

==

Расчет контактной пружины

Расчет контактной пружины ведется по известному значению контактного давления:

где

=(кг)

Расчетную величину максимальной силы сжатия контактной пружины берут с запасом:

Для пружин коммутационных аппаратов принимается проволока ОВС (50ХФА – хромо - ванадиевая) с допустимым напряжением на скручивание τ_кр=50

Для расчета берем τ_расч=0,9* τ_кр = 45

3) Определяем диаметр проволоки

d= = =1,32(мм) (мм)

D_ср = 5….10

Условие =(5………10), выполняется

4) Определяем число витков

n= = ==6,8 7(витков),

где G=7800 - модуль сдвига

P_k.max = 0,55 - максимальная жесткость пружины из таблицы 4

5) Определяем максимальный прогиб одного витка

f_max= = = 0,8 (мм)

6) Определяем шаг обратной пружины

H_K= (f_max+d)*1,15=(0,8+1,4)*1,15=2,53 (мм)

7) Длина пружины в свободном состоянии

L_к.св=H_K*n+1,5*d=2,53*7+1,5*1,4=19,8 (мм)

8) Длина пружины при начальном сжатии

L_тр=L_св- =19,8 – =14,2 (мм)

9) Размер окна под пружину

L=L_тр-δ_н= 14,2-0,52= 13,68 (мм)

Расчет возвратной пружины

1) Определяем максимальное усилие:

Так как =400(А),то по таблице 4 выбираем значение:

Величина (А)			(кг)
До 100	0,35	1,3	0,1…..0,13
До 200	0,7	1,5	0,14…..0,2
До 400	1,0	2,2	0,2…..0,5
До 600	1,3	2,6	0,5…..0,58

Следовательно,

=2,6

2) Для пружин коммутационных аппаратов принимается проволока ОВС(50ХФА-хромо-ванадиевая) с допустимым напряжением на скручивание .

Для расчета берем =0,9

Модуль сдвига G=7800

3) Определяем диаметр проволоки

Условие=(7…10)

d===1,2(мм)

4) Определяем число витков

n===3,7витков

5) Определяем max прогиб одного витка

==1,24 (мм)

6) Определяем шаг обратной пружины.

7) длина пружины в свободном состоянии:

8) длина пружины при начальном сжатии:

9) Размер окна под пружину:

L=

Список литературы

1. В.А. Балагуров, Ф.Ф. Галтеев, А.В. Гордон, А.Н. Ларионов «Проектирование электрических аппаратов авиационного оборудования. М.,1972г.»

2. В.И. Ануриев. « Справочник конструктора машиностроителя, том 3

3. Конспект лекций.