Техническое задание 13 вариант 10

Привод к мешалке.

Исходные данные:

Момент сопротивления вращению Т, кН∙м 0,40

Частота вращения мешалки n, об/мин 80

Допускаемое отклонение

скорости барабана δ, % 4

Срок службы привода L_г, лет 3

1 Кинематическая схема машинного агрегата

1. Условия эксплуатации машинного агрегата.

Проектируемый машинный агрегат служит приводом к мешалке и может применятся в производственных линиях, для эксплуатации которых необходимо приготовление технологических растворов. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через клиноременную ременную передачу соединен с ведущим валом цилиндрического косозубого редуктора с вертикальным расположением валов. Ведомый вал редуктора через упругую муфту с торообразной оболочкой соединен с валом мешалки. Проектируемый привод работает в 2 смены в реверсивном режиме. Характер нагрузки - с малыми колебаниями.

2. Срок службы приводного устройства

Срок службы привода определяется по формуле

L_h = 365L_ГК_Гt_cL_cK_c

где L_Г = 3 лет – срок службы привода;

К_Г – коэффициент годового использования;

К_Г = 300/365 = 0,82

где 300 – число рабочих дней в году;

t_c = 8 часов – продолжительность смены

L_c = 2 – число смен

К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·3·0,82·8·2·1 = 14400 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 12,5 ·10³ часов.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер нагрузки	Режим работы
Заводской цех	3	2	8	12500	С малыми колебаниями	Реверсивный

2. Выбор двигателя, кинематический расчет привода

2.1 Определение требуемой мощности.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Тω

где ω – угловая скорость колонны

₃ = nπ/30 = 80π/30 = 8,38 рад/с

Р_рм = Тω = 0,40·8,38 = 3,35 кВт

2.2 Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_з.пη_пк²η_о.пη_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_з.п = 0,97 – КПД закрытой цилиндрической передачи,

η_о.п = 0,96 – КПД открытой ременной передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения.

η = 0,98·0,96·0,995²·0,97·0,99 = 0,894

2.3 Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 3,35/0,894 = 3,75 кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 4,0 кВт

0. Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1

Выбор типа электродвигателя

Вариант	Двигатель	Мощность	Синхронная частота вращения, об/мин	Номинальная частота вращения
1	4А100S2	4,0	3000	2880
2	4A100L4	4,0	1500	1430
3	4A112MB6	4,0	1000	950
4	4A132S8	4,0	750	720

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Принимаем для зубчатой передачи u₁ = 5, тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ = u/5

Таблица 2.2

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	36,0	17,9	11,9	9,0
Редуктора	5	5	5	5
Открытой передачи	7,2	3,58	2,38	1,80

Анализируя полученные значения передаточных чисел делаем выбор в пользу варианта 3 (4А112МВ6), так как двигатель с синхронной частотой 750 об/мин не рекомендуется применять из-за высокой металлоемкости.