2. Кинематические расчеты привода. Выбор двигателя.

Двигатель является одним из основных элементов. От типа двигателя зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.

2.1. Выбор двигателя.

2.1.1. Определение эквивалентной нагрузки для более эффективного использования мощности привода.

Н∙м

где М₁ - момент сопротивления движению исполнительного органа, М₁=147.15 Н∙м;

M₂; M₃ - режимы работы привода при уменьшенных нагрузках (M₂=0,7 ∙М₁ = 103 Н∙м; M₃=0,4∙ М₁ = 58.9 Н∙м);

t₁; t₂; t₃ - длительность режима работы, ч.

Таблица 2.1.1.1. Данные для построения графика нагрузки

	1	2	3
Время t, ч	0,1	0,4	0,5
Нагрузка М, Н∙м	147.15	103	58.9

2.1.2. Расчет мощности привода для значения эквивалентной нагрузки.

P_экв = М_экв∙ω = 94.9∙3.14 = 462.05 Вт

где ω - угловая скорость движения исполнительного органа, с^-1;

ώ = π n / 30 = 3,14 с^-1

где n – частота вращения рабочего органа, n = 30 об/мин.

2.1.3. Определение общего механического коэффициента полезного действия (кпд) привода.

где η_зп- кпд закрытой передачи, η_зп = 0,98;

η_оп- кпд открытой передачи, η_оп = 0,98;

η_м- кпд муфты, η_м = 0,98;

η_п- кпд пары подшипников качения, η_п = 0,995;

m - количество пар подшипников, m = 3.

2.1.4. Расчет требуемой мощности двигателя

кВт

2.1.5. Выбор двигателя

Двигатель выбирается с учетом неравенства:

Так как расчетная мощность двигателя равна P_расч =0,52506 кВт, то в соответствии с равенством выбираем ряд двигателей мощностью P_дв =0,55 кВт со следующими характеристиками:

Таблица 2.1.5.1. Характеристики двигателей

Синхронная частота вращения, об/мин	3000		1500		1000		750
Номинальная мощность, кВт	Тип двигателя	Номинальная частота, об/мин	Тип двигателя	Номинальная частота, об/мин	Тип двигателя	Номинальная частота, об/мин	Тип двигателя	Номинальная частота, об/мин
0.75	4ААМ6382У3	2710	4АМ71А4У3	1390	4АМ71В6У3	900	4АМ80В8У3	700

2.2. Определение передаточного числа привода.

2.2.1. Расчет передаточного числа привода.

где n_ном - номинальная частота вращения вала двигателя;

n_б – частота вращения барабана, в соответствии с техническим заданием n_б = 50 об/мин

Передаточное отношение определяется для всех четырех типов двигателя:

1. 

2. 

3. 

4. 

2.2.2. Разбивка передаточного отношения привода между открытой и закрытой передачей.

• Выбираем фиксированное значение закрытой передачи u_зп = 5.

• Определяем передаточное отношение открытой передачи для всех четырех вариантов двигателя по формуле:

1. 

2. 

3. 

4. 

• Наибольшее предпочтение имеют двигатели с синхронной частотой вращения 1000 и 1500 об/мин, так как для случая 750 об/мин двигатель имеет большую массу, для 3000 об/мин - меньший ресурс работы. Передаточное отношение клиноременной передачи должно находиться в интервале от 2 до 3. Согласно этим условиям принимаем вариант с передаточным отношением u_оп = 2,91.

Таблица 2.2.2.1. Сводная таблица

Номинальная мощность Pдв, кВт	Тип двигателя	Номинальная частота вращения nном, об/мин	Синхронная частота вращения, об/мин	Передаточное число
				uобщ	uзп	uоп
0,75	4АМ71А4У3	1390	1500	23,3	5	4,66