2. Приклад кінематичного розрахунку приводу.

Виконують кінематичний розрахунок приводу нахиленого стрічкового конвеєра (рис.8), призначеного для транспортування готових виробів, який установлений в механозбірному цеху.

Максимальна тягова сила стрічки S_max=18 кН; швидкість стрічки V=0,5м/с; ширина стрічки B=650мм.

Розв’язання. За формулою (1.1) визначають колову тягову силу, що надається стрічкою, кН

,

де кН за формулою (2) – e^μα=3,51 (див.табл.1).

За формулою (1.3) знаходимо потужність на п’ятому валу (валу барабана конвеєра), кВт:

,

де k₃=1,1 – коефіцієнт запасу установочної потужності.

По табл. 2 в якості тягового органу обирають гумотканинну стрічку по ГОСТ 20-76 із комбінованих ниток (поліефір/бавовна) з межою міцності k_р=65Н/мм².

За формулою (1.4) визначають число прокладок гумотканинної стрічки

де S_max=18000 Н; с_n=11 (конвеєр з нахилом); k_р=65Н/мм²; В=650мм.

Приймають число прокладок і_n=5, що відповідає даним табл. 2.

Визначають діаметр приводного барабану конвеєра за формулою (1.5), мм:

D_б.п.=(100…150)i_n=(100…150)5=500..750.

По ГОСТ 22644-77 приймають D_б.п.=630мм.

Частота обертання барабану, хв^-1, за формулою (1.8)

.

За формулою (1.25), використовуючи данні табл. 10, вираховують загальний ККД приводу:

,

де η_кр=0,94 – ККД клинопасової передачі;

η_зп=0,985– ККД косозубої передачі;

η_лп=0,95 – ККД ланцюгової передачі;

η_пп=0,995 – ККД однієї пари підшипників кочення.

За формулою (1.23) знаходять потрібну потужність електродвигуна, кВт:

.

Попередньо прийнявши за даними табл. 12 передаточні числа ланцюгової і клинопасової передач рівні трьом, а U_p=25 (табл.13), орієнтовано визначають загальне передаточне число привода:

U_заг=U_крU_рU_ч=3ּ25ּ3=225.

Використовуючи формулу (1.26), орієнтовано оцінюють частоту обертання електродвигуна, хв^-1:

n_е=U_загn₅=225ּ18,2=4095.

По даним табл. 8 обирають електродвигун 4А132М2У3 з номінальною потужністю N_е=11,0 кВт, частотою обертання η_е=2900 хв^-1 (найближча частота обертання, визначена виходячи із оптимальних величин передаточних чисел).

Із табл. 8 виписують інші параметри, обраного електродвигуна ККД=88%; cosφ=0,90; Т_пуск/Т_ном=1,7; T_min /Т_ном=1,5; T_max/Т_ном=2,8; d_е=38 мм.

По формулі (1.26) визначають загальне передаточне число

.

Роблять розбивку загального передаточного числа приводу по ступенях. Прийнявши U_кр=2,5 та U_лп=3, попередньо знаходять

U_р=U_заг/U_крU_лп=159,3/2,5ּ3=21,24.

Керуючись умовою мінімізації маси зубчастих коліс і скориставшись графіком, зображеним на рис.7, приймають передаточне число швидкохідного ступеня U_Б=5 і визначають

U_Т=U_р/U_Б=21,24/5=4,25.

Рекомендують передаточні числа окремих ступенів зубчатих редукторів приймати по стандартному ряду (ГОСТ 2185-65), ось чому приймають U_Т=4,5. Тоді

U_р=U_БU_Т=5ּ4,5=22,5.

Для навчальних цілей можна приймати значення U_р і передаточні числа окремих ступенів не дотримуючись ГОСТ 2185-66.

Виконана розбивка передаточного числа двохступінчастого редуктора відповідає графіку, зображеному на рис.7 і не протирічить даним табл.12, но не відповідає розбивці подібних редукторів по ГОСТ 2185-66 (табл.13). Це підтверджує, що універсальних рекомендацій по розбивці передаточного числа редуктора не існує (див. п. 1.6.1.).

Прийнявши U_р=22,5 та U_лп=3, уточнюють значення передаточного числа клинопасової передачі

U_кр=U_заг/U_рU_лп=159,3/22,5ּ3=2,36.

Остаточно приймають

U_кр=2,36;

U_р=U_БU_Т=5ּ4,5=22,5; U_лп=3.

При цьому U_заг=2,36ּ5ּ4ּ3=159,3.

Визначають потужність, кВт, на всіх валах приводу (виходячи з використовуваної потужності, а не каталожної потужності електродвигуна) с урахуванням ККД передач і інших елементів приводу. Номера валів приводу позначені на мал.8 арабськими цифрами:

N₁= N_д=9,08;

N₂= N₁η_кр=9,08ּ0,94=8,54;

N₃= N₂η_зпη_пк=8,54ּ0,985ּ0,995=8,37;

N₄= N₃η_зпη²_пк=8,37ּ0,985ּ0,995²=8,16;

N₅= N₄η_лпη_пк=8,16ּ0,95ּ0,995=7,72.

Розрахунок потужності на всіх валах приводу можна було виконати і в зворотньому напрямку, слідуючи від 5 вала до першого (N₅=7,72):

N₄= N_5­/η_лпη_пк=7,72/0,95ּ0,995=8,16;

N₃= N₄/η_зпη²_пк=8,16/0,985ּ0,995²=8,37;

N₂= N₃/η_зпη_пк=8,37/0,985ּ0,995=8,54;

N₁= N_д=N₂/η_кр=8,54/0,94=9,08.

Визначають частоти обертання на всіх валах привода, хв^-1 (n₁=n_е=2900):

n₂=n₁/U_кр=2900/2,36=1228,8;

n₃=n₂/U_Б=1228,8/5=245,76;

n₄=n₃/U_Т=245,76/4,5=54,6;

n₅=n₄/U_лп=54,6/3=18,2.

За формулою (1.28) вираховують крутні моменти на всіх валах приводу, Нּм:

І₁=9550N₁/n₁=9550ּ9,08/2900=29,9;

І₂=9550N₂/n₂=9550ּ8,54/1228,8=66,37;

І₃=9550N₃/n₃=9550ּ8,37/245,76=325,25;

І₄=9550N₄/n₄=9550ּ8,16/54,6=1427,3;

І₅=9550N₅/n₅=9550ּ7,72/18,2=4050,9.