2 КІНЕМАТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК ПРИВОДУ

2.1 Визначення потужності та частоти обертання вала двигуна

Джерелом енергії приводу є двигун. Від типу двигуна, його потужності, частоти обертання та інших параметрів залежать конструктивні та експлуатаційні характеристики машин та її приводу.

Для машинних агрегатів, що задаються на курсове проектування, рекомендують використовувати трьохфазні асинхронні короткозамкнуті двигуни серії 4А. Ці двигуни найбільш універсальні. Двигуни серії 4А застосовують для приводів механізмів, що мають постійне або малозмінне навантаження при довготривалому режимі роботи. Ці двигуни забезпечують, при необхідності, реверсивність роботи механізму.

Потужність двигуна залежить від потужності робочої машини, а його частота обертання - від частоти обертання привідного валу виконавчого органу.

Розрахункову потужність двигуна визначають за формулою

де Рвих – потужність на вихідному валу приводу, що одночасно є валом ви-

конавчого механізму машини, Вт; η - коефіцієнт корисної дії приводу. Потужність на вихідному валі визначається за формулами

де Твих – крутний момент на вихідному валі, Нм; ωвих - кутова швидкість вихідного вала, с-1; F - тягова сила, прикладена до робочого органу виконавчо-

го механізму, Н; υ - лінійна швидкість робочого органу виконавчого механізму, м/с.

Коефіцієнт корисної дії приводу

де η1 ,η2 ,η3 ,ηκ - ККД механічних передач приводу та інших його елементів

(табл.2.1), де відбувається втрата потужності (муфти, пари підшипників). За розрахунковою потужністю двигуна Рдв.р підбирають двигун за таб-

лицею А.1 (додаток А) таким чином, щоб виконувалась умова

де Рдв - номінальне значення потужності вибраного двигуна.

При виборі номінального значення потужності двигуна Рдв допускається певна величина перевантаження, яка визначається за формулою

16

Якщо вищевказана умова виконується, вибирають двигун з номінальною потужністю, що менша за розрахункову.

Кожному значенню номінальної потужності Рдв відповідає декілька типів двигунів з різними синхронними частотами обертання вала 750, 1000, 1500, 3000 об/хв. Вибір двигуна за частотою обертання залежить від типів передач, що входять до приводу, кінематичних характеристик робочої машини і проводиться після визначення передаточного числа приводу та його ступенів. При цьому слід врахувати, що двигуни з великою частотою обертання (nс=3000 об/хв) мають малий робочий ресурс, а двигуни з низькими частотами (nс=750 об/хв) великі габарити, тому їх небажано застосовувати без особливої необхідності у приводах загального призначення.

Таблиця 2.1- Значення ККД для механічних передач

Примітки:

1. Значення ККД закритих передач в масляній ванні приведені для коліс, виконаних по 8-мій ступені точності, а для відкритих – по 9-тій; при більш точному виконанні ККД підвищують на 1…1,5%.

2.Для черв’ячної передачі попереднє значення ККД приймають η=0.75…0.85. Після встановлення основних параметрів передачі значення ККД слід уточнити.

3.Втрати в підшипниках на тертя оцінюються наступними коефіцієнтами: для однієї пари підшипників кочення η=0.99…0.995; для однієї пари підшипників ковзання

η=0.98…0.99.

4. Втрати в муфті приймають 0.98…0.99 в залежності від виду муфти.

2.2 Визначення передаточного числа приводу та його ступенів

Передаточне число приводу u визначається як відношення номінальної частоти обертання вала двигуна до частоти обертання привідного вала робочої машини (вихідного вала приводу)

де nдв - номінальна частота обертання вала двигуна; пвих - частота обертання привідного вала робочої машини

17