1. РАЗАБОТКА КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ МАШИННОГО АГРЕГАТА

1.1. Чертежи кинематической схемы

Графическая часть задания выполнена на чертёжной бумаге формата А4. Кинематическая схема мешалки, содержащие перечень элементов привода и исходные данные для проектирования, представлены в Приложении 1.

1.2. Условия эксплуатации машинного агрегата

Устанавливаем мешалку на завод по производству бетона для размешивания цемента. Работа в две смены, нагрузка с малыми колебаниями, режим реверсивный, продолжительность смены tc = 8 ч.

1.3. Срок службы приводного устройства

Lh = 365 * Lr * Lс * tc * Kr * Kc ;

где Lr – срок службы привода, лет;

Lс – число смен;

tc – продолжительность смены;

Kr – коэффициент годового использования;

Kr =

Kc – коэффициент сменного использования.

Kc =

В данном случае исходных данных недостаточно, поэтому ресурс определяется следущим оброзом:

Lh = 365 * Lr * Lс * = 365 * 4 * 8 * 2 = 23360 ч.

Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса. Тогда:

Lh = 23360 * 0, 85 = 19856 ч.

Рабочий ресурс привода принимаем Lh = 20*

1.4. Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Таблица 1.1. Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место устоновки	Lr, лет	Lс	t , ч	Lh, ч	Характер нагрузки	Режим работы
Бетонныйзавод	4	2	8	20*	С малыми колебаниями	реверсивный

2. Выбор двигателя, кинематический расчет привода

Двигатель является одним из основных элементов агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты врашения и прочего зависят конструктивные и эксплотоционные характеристики рабочей машины и её привода.

2.1. Определение минимальной мощности и минимальной частоты вращения двигателя

Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения – от чистоты вращения приводного вала рабочей машины.

2.1.1. Определяем требуюмую мощность рабочей машины Pрм кВm:

Pрм = = = 1,47 кВт

где Т – вращающиеся момент, кH, ω – угловая скорость, рад/с

2.1.2. Определяем общий коффициент полезного дествия (кпд) привода:

η =ηзм ηрп ηм ηпк = 0,96 0,97 0,98 0,995 = 0,9

где ηзм – кофициент полезного дествия зубчетого мехонизма; ηзм = 0,96

ηрп – кофициент полезного дествия ремённой передачи; ηрп = 0,97

ηм – кофициент полезного дествия муфты; ηм = 0,98

ηпк – кофициент полезного дествия потшипника качиния; ηпк = 0,995

(по кинематической схеме их 2,5 пары: одна пара на ремённой передачи, одна пара на зубчетом механизме и один подшипник на соединительной муфте .

2.1.3. Определяем требуемую мощность двиготеля Pдв кВm:

Pдв = = = _1,63 кВт

По таблице К9 [1] выбераем двиготель серии 4А с минимальной мощностью Pном = 2,2 кВт, приняв для расчёта четыре варианта типа двигателя (таблица 2.1).

Таблица 2.1. Технические данные асинхронных короткозамкнутых трёхфазных двигателей серии 4А общепромышленного применения.

Вариант	Тип двиготеля	Номинальная мощность Pном, кВт	Частота вращения, об/мин
			синхронная	При номенальном режиме nном
1	4АМ80В2У3	2,2		2850
2	4АМ90L4У3	2,2		1425
3	4АМ100L6У3	2,2		950
4	4АМ112MA8У3	2,2		700

2.2 Определение передаточного числа привода и его чистей

2.2.1.Определяем передаточное число привода для всех приемлемых вариантов типа двигателя при заданной мощности Pном = 2,2 кВт

u1 = u2 =

u3 = u4 =

2.2.2.Производим разбивку передаточного числа привода u, принемая для всех вориантов передаточное число редуктора постоянным uзп = 4

uрп = uрп =

uрп = uрп =

Состовляем результирующую таблицу (табл. 2.2.).

Таблица 2.2. Результирующая таблица

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода u	40.714	20.357	13.571	10
Ремённой передачи uрп	10,17857	5,0892886	3,392857	2,5
Редуктора uзп	4	4	4	4

2.2.3. Анализируя полученные значения передаточных чисел, приходим к выводу:

Из четырёх вариантов только лиш четвёртый является приемлемым (по таблице 2.3 [1] для ремённой передачи значение передаточного числа должно находиться в пределах 2…3).

Итак, для четвёртого варианта:

uзп = 4; uрп = 2,5; u = 10; = 700 об/мин

2.2.4. Определяем максимально допустимое отклонение частоты вращения приводного вала мешалки:

,

где δ, % - допускаемое отклонение скорости приводного вала рабочей машины.

об/мин.

2.2.5. Определяем допускаемую частоту вращения приводного вала рабочей машины с учётом отклонения [], об/мин:

[] =

Отсюда фактическое передаточное число привода:

Передаточное число ремённой передачи:

Таким оброзом, выбираем двигатель 4АМ112MA8У3

передаточные числа: привода u = 10, ремённые передачи; uрп = 2,5; закрытые передачи: uрп = 4

Параметр					Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
					дв ➙ оп ➙ зп ➙ м ➙ рм
Мощность P, кВт			дв
			Б
			Т
			рм
Частота вращения n , об/мин	Угловая скорость 1/с	дв				== =73,27
		Б				= = = 29,31
		Т				= = = 7,327
		рм
Вращающий момент Т, H * м			дв		Tдв = = = 30,03
			Б		Т₁ = Tдв υоп ηоп ηпк =
			Т		Т₂ = Т₁ υзп ηзп ηпк =
			рм		Трм = Т₂ ηм ηпк =

Тип двигателя: 4АМ112MA8У3
Параметр	Передача			Параметр		Вал
	Закрытая (редуктор)	Открытая (ремень)	Двигателя			Редуктора		Приводной рабочей машины
						Б	Т
Переда точное число, u	4	2,5	Расчётная мощность Р,кВт		2,2		2,1	2	1,97
			Угловая скорость		73,27		29,31	7,327	7,327
КПД,	0,96	0,97	Частота вращения , об/мин		700		280	70	70
			Вращающий момент T, Нм		30,03		71,71	276,9	268,6