4. Главные параметры двигателя и передачи
4.1. Первичный двигатель (дизельный или электрический)
Тд – вращающий момент на валу, Н·м;
ω д – угловая скорость вала, рад/с;
Рд = Тд ωд – мощность, Вт.
4.2. Передача – устройство для передачи энергии от двигателя до рабочего и ходового оборудования.
Передаточное отношение: u = ω вх / ω вых,
где ω вх, ω вых – скорость на входе (на валу двигателя) и на выходе (на валу рабочего органа).
Коэффициент полезного действия: η = Рвых/Рвх < 1,
где Рвых и Рвх – мощность на входе и выходе передачи.
5 Основные характеристики технологических машин
5.1. Производительность П – количество продукции в единицу времени (м3/ч; т/час; шт/ч);
5.2. Удельная энергоёмкость продукции wо, (кВт·ч)/ ед.продукции:
wо = W/Пэ см,
где w – расход энергии в смену, кВт·ч;
П э см – эксплуатационная (фактическая) производительность в смену, ед.прод./см.
5.3 Стоимость единицы продукции сед, руб./ед.: сед = См.см./Пэ.см.,
где С м.см. – издержки владельца по эксплуатации машины в течение одной смены (топливо, материалы, зарплата операторов, накладные расходы, амортизация, налоги);
П э.см.– эксплуатационная (фактическая) производительность машины в смену.
5.4 Срок окупаемости машины, годы:
tок = К / ((цед – сед )Пэ.год.),
где К – капитальные вложения на приобретение, доставку, монтаж и ввод машины в эксплуатацию, руб.;
цед – цена единицы продукции, руб; Сед – стоимость единицы продукции, руб;
Пэ.год. – годовая производительность машины.
Пример: К = 3000000 руб; Пэ.год = 50000 шт; сед = 100 руб; цед = 120 руб.
Срок окупаемости: tок = 3000000/((120 – 100) 50000) = 3 года.
6. Направления совершенствования машин
1. Создание недостающих средств механизации.
2. Повышение производительности.
3. Повышение качества продукции.
4. Повышение КПД и снижение энергозатрат на единицу продукции.
5. Улучшение условий труда операторов, исключение опасных и вредных факторов.
6. Автоматическое и дистанционное управление.
7. Создание машин-роботов.
8. Использование унифицированных узлов.
9. Применение высококачественных конструкционных материалов.
10. Совершенствование технологии изготовления.
11.Уменьшение массы деталей посредством более тщательного их расчёта.
12. Оптимизация схемных и конструктивных решений путём применения САПР, ЭВМ, испытательных стендов.
13. Повышение надёжности (безотказности, долговечности).
14. Безразборная диагностика состояния, простота обслуживания и ремонта.
15. Экологическая безопасность.
16. Повышение экономических характеристик.
Тема: Приводы машин
Назначение - приводят в движение рабочие органы (РО) и ходовое оборудование (ХО).
1. Состав привода
Привод – это двигатель и передача с комплексом обслуживающих их систем (питания, управления, охлаждения).
Двигатель преобразует любую иную энергию в механическую.
|
|
В зависимости от вида энергии на входе двигатели бывают: - внутреннего сгорания (ДВС); - электрические; - гидравлические; - пневматические. |
ДВС получает химическую энергию жидкого или газообразного топлива. Другие двигатели получают энергию от генераторов - электрических, гидравлических (насосов), пневматических (компрессоров).
Генератор преобразует механическую энергию в любую иную.
Передача не меняет вид энергии. По виду передаваемой энергии передачи бывают механические, гидравлические, пневматические.
Редуцирующая передача уменьшает скорость и увеличивает вращающий момент и силу.
Мультиплицирующая передача увеличивает скорость и уменьшает вращающий момент и силу.
2.Механические передачи
Энергия передаётся валами, зубчатыми колёсами, цепями, канатами, рычагами и другими деталями.
Условные графические обозначения некоторых элементов на кинематических схемах машин
|
|
Принципиальная кинематическая схема привода ленточного конвейера: 1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3, 4, 5, 6 – зубчатые колёса; 7, 9 – звёздочки; 8 – цепь; 10 – приводной барабан конвейера; 11 – грузонесущая лента. Римскими цифрами обозначены валы Мощность, теряемая в передаче: Рп = Рвх(1- η), где η - КПД передачи. Потерянная механическая энергия преобразуется в тепло.
|
3. Гидравлические передачи
Энергия переносится потоком жидкости (гидравлическим маслом).
Структурная схема гидропередачи
1 – насос; 2 – трубопроводы и клапаны; 3 – гидродвигатель (гидромотор или гидроцилиндр);
Рвх – мощность на входе (на валу насоса); Рвых – мощность на выходе (на валу гидромотора или штоке гидроцилиндра).
Условные графические обозначения элементов гидро- и пневмопередач
|
|
|
|
|
|
Распределитель - аппарат для изменения направления потока масла. Используется в основном для включения, выключения и реверсирования гидродвигателей. |
|
|
|
Бак |
|
|
Принципиальная схема простейшей разомкнутой гидропередачи Если распределитель Р в нейтральной позиции, масло идёт: Б-Н-Р- Ф - Б. Шток гидроцилиндра Ц неподвижен и заперт. После перевода Р в рабочую позицию масло идёт: Б-Н-Р-Ц (порш. полость); Ц (штоковая полость) - Р-Ф-Б. Шток выдвигается.
|
Принципиальная схема замкнутой гидропередачи