2.1. Определение мощности и частоты вращения двигателя

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

Определим мощность рабочей машины, используя данные значения тяговой силы и линейной скорости:

, (2.1)

где F_MAX – сила, передаваемая цепями конвейера, v – скорость цепи конвейера.

Затем рассчитаем общий коэффициент полезного действия привода по формуле 2.2

(2.2)

КПД муфты –

КПД редуктора –

, отсюда

КПД цепной передачи –

КПД конвейера –

Полученные значения КПД подставляем в формулу 2.2 –

(2.3)

Рассчитаем угловую скорость на валу Д –

где - делительный диаметр приводной звездочки, который, в свою очередь, определяется по формуле –

Теперь не сложно рассчитать угловую скорость на валу Д –

Определим требуемую мощность двигателя по формуле –

(2.4)

Подставим результаты 2.1 и 2.3 в формулу 2.4, получаем –

Найдем номинальную мощность двигателя –

,

выбирая¹ при этом номинальную мощность по величине, большей, но ближайшей к требуемой мощности Р_ДВ –

.

В итоге предварительно выбираем 4 двигателя с синхронными частотами вращения размером 3000 об/мин, 1500 об/мин, 1000 об/мин и 750 об/мин.

2.2. Определение передаточного числа привода и его ступеней

Передаточное число привода определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя n_ном к частоте вращения приводного вала рабочей машины n_рм при номинальной нагрузке:

u= n_ном /n_рм (2.5)

Из-за того, что мы имеем дело с цепным конвейером, то формула для нахождения частоты вращения приводного вала рабочей машины будет следующей:

, (2.6)

где v – скорость конвейера, z – число зубьев ведущей звездочки тягового органа, t_Ц – шаг тяговой цепи. Имея t_Ц, z, v по условию задания в Таблице 1.1, подставляем эти значения в 2.6 –

.

Используя значения S согласно ГОСТ 19523-81², рассчитываем номинальную частоту вращения валов этих двигателей:

где S – проскальзывание (%), n_c – синхронная частота вращения двигателя.

Далее определяем передаточное число привода для всех приемлемых вариантов типа двигателя при заданной номинальной мощности, используя формулу 2.5:

Зная передаточные числа приводов u₁, u₂, u₃, u₄, определим передаточные числа ступеней привода. При этом для цепной передачи рекомендуется³ брать передаточные числа от 2 до 5. В данном задании принимаем значение передаточного числа цепной передачи, равное 3. Используя формулу 2.7, рассчитываем значения передаточных чисел для всех 4 двигателей, после чего сводим полученные значения 2.8 в Таблицу 2.1.

(2.7)

(2.8)

Таблица 2.1

Передаточные числа		Варианты двигателей
		1 (63В2)	2 (71А4)	3 (71В6)	4 (80В8)
Привод	U	82,3	41,7	26,7	20,46
Двухступенчатый редуктор	uРЕД	27,4	13,9	8,9	6,82
Цепная передача	uЦП	3	3	3	3

Анализируя полученные данные, делаем следующие выводы: двигатель 1 затруднит реализацию проекта из-за большого числа передач всего привода, двигатель 4 имеет большую массу и металлоёмкость, двигатель 3, в свою очередь, имеет слишком малое⁴ передаточное число двухступенчатого редуктора, самый предпочтительный вариант – двигатель 2, имеющий передаточное число привода u=51,06 при номинальной частоте вращения двигателя n_HOM=1419 (об/мин). Передаточное число на быстроходном и тихоходном валу:

;