учёба / Электропривод / Eliektroprivod_Ch1_kurs_dipl__proiekt_AEF

Таблица 3.16 Размеры и основные параметры муфт МУВП первого типа с крутящим моментом до 500 Нм (обозначения соответствуют рисунку 3.9)

Таблица 3.17 Коэффициент режима работы кр для привода рабочих машин

81

3.6Выбор предохранительной муфты

Предохранительные муфты используются для предохранения электродвигателей от аварийного «стопорного» режима, возникающего при поломке и заклинивании рабочей машины.

Наиболее простые предохранительные муфты имеют срезные штифты. Момент передаётся от одной полумуфты к другой только штифтом (одним или несколькими), работающим на срез. Штифт срезается при перегрузке.

Для дальнейшего применения муфты срезанный штифт следует заменить новым.

Предохранительная муфта со срезанным штифтом (ПМСШ) изображена на рисунке 3.10, а её параметры – в таблице 3.19.

Выбирают предохранительную муфту в следующем порядке.

1 По диаметру вала, на котором устанавливается муфта, пользуясь таблицей 3.19, определяют возможные диаметры муфты D0 и выписывают их значения (D0 может быть несколько).

2 Затем определяют для каждого диаметра D0 срезающую штифты силу по

формуле

Если муфта устанавливается на валу электродвигателя, то М/ном= Мном.дв. Если муфта устанавливается после редуктора (мотор-редуктора), то

где Мном.дв – номинальный момент электродвигателя, Н.м; i – передаточное число;

ηпер – кпд передачи.

3 Выбирая из таблицы 3.18 срезающую силу одного штифта, определяют число штифтов N (желательно иметь 1 или 2 штифта, в крайнем случае 3 или 4):

где Fср - срезающая сила для одного штифта, Н (см. таблицу 3.18).

Например, при М/ном=990 Н.м и d1=45 мм выбираем из таблицы 3.17 возможные диаметры: D0=110; 120; 130; мм.

Находим ΣFср. Для D0=0,11 м ΣFср1=18000 Н; для D0=0,12 м

ΣFср2=16500 Н; для D0=0,13 м ΣFср3=15230 Н.

82

Из таблицы 3.18 выбираем наиболее подходящую силу одного штифта, чтобы получить 1, 2 и т.д штифта:

Находим Fср=8250 Н. Тогда:

Рисунок 3.10 Муфта со срезным штифтом

83

3.7Расчётные схемы механической части электропривода и

их параметры

Расчётная схема механической части – это условная схема связи всех

моментов инерции и движущихся поступательно масс с учётом жёсткости элементов связи.

На исходной схеме моменты инерции изображаются кругами диаметром 10 мм, а жёсткости механических связей – знаком (в виде пружины). Обратите внимание, что вал электродвигателя имеют большую жёсткость, чем например, ременная передача, поэтому пружина, изображающая жёсткость вала, имеет один виток, а ременная передача, например, 10 витков.

Покажем на примере составлённой ранее кинематической схемы, изображенной на рисунке 1.8, электропривода центробежного вентилятора построение исходной расчётной схемы механической части электропривода.

84

Под номером 1 (рис 3.11) изображаем в виде круга диаметром 10 мм момент инерции электродвигателя и указываем его момент инерции Jрд=0,013 кг×м2. Вал 1 имеет жёсткость С1. Момент инерции ведущего шкива обозначаем номером 2. Его момента инерции пока не определен. Далее показываем жёсткость ременной передачи С2, пренебрегая её моментом инерции. Изображаем ведомый диск ременной передачи под номером, соответствующим кинематической схеме, т.е. под номером 4. (рис 3.11). После определения моментов инерции J2… J5 их значения проставляются на расчётной схеме.

Жёсткость элементов передачи определяется обычно только в приводах станков [8] и при научных исследованиях. В остальных случаях простых приводов, какими являются электроприводы в сельском хозяйстве, определение жёсткостей элементов передач не имеет смысла. Поэтому

дальнейшее приведение схемы к одномассовой проводим без учёта жёсткостей элементов передачи.

Обычно моменты инерции шкивов, звёздочек, барабанов и других частей рабочей машины не заданы, их требуется определить.

Момент инерции J простого тела в виде сплошного цилиндра 1, рисунок 3.12 определяется по формуле

разбивкой их на более простые части, момент инерции которых определяются уравнениями (3.26)….(3.28).

Упрощённый расчёт основан на методе редукции. Сущность этого метода заключается в том, чтобы уменьшить на коэффициент λ массу тела, а затем уменьшенную массу тела сместить на внешнюю поверхность тела так, чтобы момент инерции не изменился. В этом случае расчетная формула одна

Коэффициент редукции λ имеет следующие приближённые значения: 0,5…0,6 – для вращающихся частей электрических машин; 0,6…0,8 – для сплошных ременных шкивов, сплошных зубчатых колёс, муфт сцепления; 0,7…0,9 – для спицевых ременных шкивов и спицевых зубчатых колёс (обычно это детали диаметром более 0,2 м); 0,9…0,95 – для маховиков.

85

J3 = m3 × R222 = (π × R22 ×b3 × ρ )× R222 =

= (3,14×0,3152 ×0,002×7800)× 0,3152 2 = 0,241кг × м2

Момент инерции ступицы 4 определим по формуле (3.28), приняв λ4 = 0,5

Момент инерции рабочего колеса (позиция 5 на рисунке 3.11)

J5 = J1 + J2 + J3 + J4 = 0,248 + 0,853 + 0,241+ 0,03 =1, 4кг × м2

На исходной расчётной схеме механической части привода обозначим валы (1 вал, 2 вал, рисунок 3.11) и их скорости ω1= 149,4 рад/с, ω2= 83 рад/с.

По исходной расчётной схеме составляется двухмассовая, а потом одномассовая расчётная схема. Двухмассовая составляется просто. Пренебрегая жёсткостью, складываем моменты инерции на каждом валу отдельно. Получаем схему рисунка 3.11б.

Одномассовую расчётную схему получают после приведения моментов инерции вала 2 к валу 1 по формуле

где Jприв – приведенный к валу электродвигателя момент инерции, кг.м2;

Jдейс – действительный момент инерции (на валу 2 в данном случае), кг.м2;

Например, приведём момент инерции J/5 к валу электродвигателя.

Получим

J5' = 1,81, 42 = 0,432кг × м2

Если в кинематической схеме машины есть поступательно движущиеся массы (ленты, цепи, планки и т.д.), то приведение их моментов инерции

осуществляется по формуле

где m – поступательно движущаяся масса, кг;

v – скорость поступательного перемещения, м/с.

Одномассовая расчётная схема рассматриваемого примера приведена на рисунке 3.11в. Эта схема строится иногда в масштабе, чтобы наглядно сравнить моменты инерции отдельных частей электропривода. Тогда на схеме изображаются круги разных диаметров. В условиях курсового проектирования моменты инерции изображаются кругом одного диаметра 10 мм.

88

Рисунок 3.14 Исходная расчетная (а) и одномассовая приведенная расчетная (б) схемы электропривода ленточного конвейера (по кинематической схеме рисунка 1.9

90