
- •Т.Б. Гайтова, с.А. Дегтярёва исполнительные механизмы систем управления
- •Часть 1
- •1. Объём и содержание курсовой работы
- •2. Описание работы исполнительного механизма на примере двухдисковой запорной задвижки
- •3. Особенности определения расчётных усилий в исполнительных механизмах
- •3.1 Определение осевой силы на шпинделе
- •3.2 Проверочный расчёт элементов передачи винт-гайка
- •3.3 Расчёт шпинделя (винта)
- •3.4 Проверка кулачков соединительной муфты
- •3.5 Выбор электродвигателя исполнительного устройства
- •4. Методика расчета узлов защиты и блокировки исполнительных механизмов
- •Расчёт кулачковой предохранительной муфты.
- •4.2 Подбор пружины
- •4.3. Защита им от перегрузок при наличии подвижной червячной передачи
- •5. Определение расчётных данных для проектирования имсу
- •5.1. Определение расчётных усилий для проектирования имсу
- •5.1.1. Проверка неравенства удельных давлений на уплотнительных кольцах им.
- •5.1.2 Определение осевой силы на шпинделе
- •5.1.3. Проверочный расчёт элементов передачи винт-гайка
- •5.1.4. Расчёт элементов резьбы гайки
- •5.1.5. Расчёт шпинделя на прочность
- •5.1.6. Определение момента на выходном валу редуктора
- •5.2 Выбор двигателя для имсу
- •Часть 2
- •1.2. Определение габаритов планетарной и прямозубой передач им на примере схемы 7
- •1.2.1. Расчет планетарной части им
- •1.2.2. Расчет прямозубой зубчатой передачи им
- •2. Расчёт червячной передачи им на примере схемы 1
- •2.1. Теоретическая часть
- •2.1.1. Особенности червячной передачи
- •2 Профиль витка червяка .1.2. Определение усилий, действующих в червячной передаче
- •2.1.3. Проверка габаритов червячной передачи по напряжениям изгиба
- •2.2. Определение габаритов червячной передачи им
- •2.2.1. Порядок решения
- •2.2.2. Определение усилий действующих в зацеплении.
- •3. Расчет конической передачи им (на примере схемы 9)
- •3.1. Теоретическая часть
- •3.1.1. Определение габаритов конической зубчатой передачи
- •3.1.2 Проверка габаритов передачи по напряжениям изгиба
- •3.2. Пример расчёта
- •4. Варианты расчётных заданий и схем им
- •5. Схемы заданий № 1 – 9
- •6. Геометрические размеры иу
5.1.6. Определение момента на выходном валу редуктора
При положительном результате проверки неравенств максимальная осевая сила на шпинделе принимается за расчётную при определении момента на выходном валу редуктора.
Момент при закрывании:
,
где
– момент винта при закрывании;
– момент трения, на торцевой поверхности
бурта гайки, кг·см;
,
d11 и d9 – см. часть 2 табл. 5.
При больших условных проходах (Dy > 250 мм) для восприятия осевой нагрузки ставится упорный подшипник качения. В этих случаях в формулу подставляют приведенный коэффициент трения fб, который принимают равным 0,01.
Значения коэффициента трения fб для материалов сталь-бронза – 0,12÷0,15. Принимаем fб = 0,12.
кг·см;
кг·см.
Момент при открывании:
,
где
–
момент винта при открывании.
,
где .
кг·см;
кг·см.
В качестве расчетного принимают больший, из моментов – Tmax.
В данном случае
.
5.2 Выбор двигателя для имсу
Мощность двигателя на выходе:
,
где nвых – число оборотов в минуту выходного вала редуктора.
,
где V – скорость перемещения шпинделя, мм/сек; k – заходность нарезки шпинделя (прил.1); S – шаг нарезки шпинделя, мм (прил.1).
об/мин,
кВт.
Номинальная мощность двигателя определяется из соотношения:
,
где Nвых – мощность на выходном валу редуктора, кВт;
η1 – КПД I ступени, зависит от типа передачи, стоящей первой к двигателю (для прямозубой передачи – 0,98, для конической – 0,96, для планетарной – 0,99, для червячной – 0,97).
Если редуктор содержит II ступени тогда общий КПД определяется в соответствии со схемой 7 ηр как произведение КПД планетарной передачи (0,99) и прямозубой (0,98).
кВт,
где φ – коэффициент кратности пускового момента, выбирается от 1,8 до 2,5.
Выбираем двигатель типа АОС по табл. 5.1.
Таблица 5.1
Асинхронные электродвигатели с повышенным скольжением в закрытом обдуваемом исполнении (АОС)
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность |
Скорость вращения |
||
кВт |
ПВ, % |
об/с |
об/мин |
|
50 об/с; 3000 об/мин (синхр.) |
||||
АОС31-2 |
0,6 |
100 |
44,5 |
2670 |
АОС32-2 |
1,0 |
100 |
44,5 |
2670 |
АОС41-2 |
1,7 |
80 |
44,5 |
2670 |
АОС42-2 |
2,8 |
60 |
44,5 |
2670 |
АОС51-2 |
4,5 |
40 |
44,5 |
2670 |
АОС52-2 |
7,0 |
30 |
44,5 |
2670 |
25 об/с; 1500 об/мин (синхр.) |
||||
АОС31-4 |
0,6 |
100 |
21,0 |
1260 |
АОС32-4 |
1,0 |
70 |
21,0 |
1260 |
АОС41-4 |
1,7 |
50 |
21,0 |
1260 |
АОС42-4 |
2,8 |
35 |
21,2 |
1275 |
АОС51-4 |
4,5 |
25 |
21,5 |
1290 |
АОС52-4 |
7,0 |
20 |
21,8 |
1305 |
АОС62-4 |
10 |
60 |
22,0 |
1320 |
АОС63-4 |
14 |
50 |
22,3 |
1335 |
АОС72-4 |
20 |
40 |
22,5 |
1350 |
АОС73-4 |
28 |
30 |
22,7 |
1365 |
АОС82-4 |
40 |
25 |
23,0 |
1380 |
АОС83-4 |
55 |
25 |
23,3 |
1395 |
АОС93-4 |
75 |
20 |
23,3 |
1395 |
АОС94-4 |
100 |
15 |
23,3 |
1395 |
Окончание табл. 5.1
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность |
Скорость вращения |
||||||
кВт |
ПВ, % |
об/с |
об/мин |
|||||
16,67 об/с; 1000 об/мин (синхр.) |
||||||||
АОС41-6 |
1,0 |
70 |
14,0 |
840 |
||||
АОС42-6 |
1,7 |
50 |
14,0 |
840 |
||||
АОС51-6 |
2,8 |
35 |
14,1 |
850 |
||||
АОС52-6 |
4,5 |
25 |
14,2 |
860 |
||||
АОС62-6 |
7,0 |
60 |
14,4 |
870 |
||||
АОС63-6 |
10 |
45 |
14,4 |
870 |
||||
АОС72-6 |
14 |
35 |
14,6 |
880 |
||||
АОС73-6 |
20 |
30 |
14,8 |
890 |
||||
АОС82-6 |
23 |
25 |
15,0 |
900 |
||||
АОС83-6 |
40 |
20 |
15,2 |
910 |
||||
АОС93-6 |
55 |
20 |
15,2 |
910 |
||||
АОС94-6 |
75 |
20 |
15,2 |
910 |
Рис. 5.2. Габариты двигателя типа АОС
Таблица 5.2
Размеры закрытых обдуваемых электродвигателей типа АОС
Тип электродвигателя |
B4 |
B5 |
D1 |
D4 |
d |
L |
L11 |
l |
50, 25 и 16,17 об/с; 3000, 1500 и 1000 об/мин (синхр.) |
||||||||
АОС31 |
135 |
100 |
207 |
145 |
18 |
300 |
44 |
40 |
АОС32 |
135 |
100 |
207 |
145 |
18 |
335 |
44 |
40 |
АОС41 |
163 |
123 |
253 |
185 |
25 |
375 |
65 |
60 |
АОС42 |
163 |
123 |
253 |
185 |
25 |
415 |
65 |
60 |
АОС51 |
216 |
164 |
337 |
255 |
35 |
482 |
85 |
80 |
АОС52 |
216 |
164 |
337 |
255 |
35 |
532 |
85 |
80 |
50 об/с; 3000 об/мин (синхр.) |
||||||||
АОС62 и АОС63 |
261 |
219 |
448 |
300 |
35 |
642 |
88 |
80 |
25, 16,67 и 12,5 об/с; 1500, 1000 и 750 об/мин (синхр.) |
||||||||
АОС62 и АОС63 |
261 |
219 |
448 |
300 |
44 |
642 |
118 |
110 |