Исходные данные
Схема 1; Dб = 300 мм; v = 1,2 м/с; Ft = 5,8 кН.
Требуется:
1. Определить требуемую мощность на валу электродвигателя, предварительно рассчитав общий КПД привода. Выбрать электродвигатель по мощности.
2. Предварительно задать передаточные числа ступеней привода и вычислить предварительную частоту вращения вала электродвигателя.
3. Подобрать стандартный двигатель по мощности и частоте вращения.
4. Уточнить общее передаточное число привода и передаточные числа отдельных ступеней.
5. Определить частоты вращения и угловые скорости на валах.
6. Определить мощности и вращающие моменты на каждом валу привода.
7. Результаты вычислений свести в таблицу.
8. Сделать эскиз двигателя с указанием размеров.
Решение
Схема 1. Привод ленточного конвейера.
1- 3-х фазный электродвигатель; 2 - соединительная муфта (упругая); 3- конический редуктор; 4- открытая зубчатая передача (цилиндрическая, прямозубая);
5- лента конвейера; 6 - приводной барабан ленточного конвейера.
I, II, III, IV - валы, соответственно, электродвигателя, быстроходный и тихоходный валы редуктора, приводной вал конвейера.
Мощность на приводном вале конвейера (выходная):
Рвых = РIV = Ft·v = 5,8·1,2 = 6,96 кВт.
Крутящий момент на приводном валу конвейера (вал IV):
Мвых = МIV = Ft· Dб/2 = 6,96·103·0,3/2 = 1044 Н·м.
Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:
η = ηМ·ηР·ηЗП·η3ПК, где ηМ- кпд упругой муфты; ηР- кпд закрытой конической зубчатой передачи; ηЗП - кпд открытой цилиндрической зубчатой передачи; ηПК - кпд пары подшипников качения.
Принято по табл.2.2 [1]: ηМ = 0,98; ηР = 0,96; ηЗП = 0,94; ηПК = 0,99.
η = 0,98·0,96·0,94·0,993 = 0,858.
Требуемая мощность электродвигателя равна:
Рдв = Рвых/η = 6,96/0,858 = 8,11 кВт.
Угловая скорость приводного вала конвейера:
𝜔 вых = 𝜔4 = 2·v/Dб = 2·1,2/0,3 = 8,0 рад/с.
Частота вращения приводного вала конвейера:
n вых = n4 = 30·𝜔4/π = 30·8,0/3,14 ≈ 76,4 об/мин.
Согласно рекомендациям табл.2.3 [1] «Рекомендуемые значения передаточных чисел», принимаем предварительно по ступеням:
uP = 4,0 (стандартное); uзп = 4,8 (близкое к среднему значение.)
Общее передаточное число привода: u = uP·uзп = 4,0·4,8 = 19,2.
Частота вращения (предварительная) электродвигателя:
nДВ = n1 = n вых·u = 76,4·19,2 ≈ 1467 об/мин.
На основании каталогов [3] выбираем асинхронный электродвигатель новой серии АИР 132 М4, имеющий: Рдв = 11,0 кВт и nном = 1460 об/мин.
Примечание
. Ранее выпускались двигатели 4А, 4АМ) с короткозамкнутым ротором, благодаря простоте конструкции, отсутствию подвижных контактов, высокой ремонтопригодности, невысокой цене по сравнению с другими электрическими двигателями применяются практически во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Требуемые обороты и обороты выбранного электродвигателя отличаются незначительно: (nДВ - nном)·100%/nДВ = (1467 - 1460)·100%/1467 = 0,48%≪ 5%, поэтому с учетов этого, корректировку передаточных чисел не имеет смысла делать.
При особых требованиях, достаточно небольшой корректировки открытой зубчатой передачи.
Определяем частоты вращения и угловые скорости на валах.
n1 = nдв = nном = 1460 об/мин; 𝜔1 = 𝜔ном = π·nном/30 = 3,14·1460/30 = 152,8 рад/с.
n2 = n1 = 1460 об/мин; 𝜔2 = 𝜔1 = 152,8 рад/с.
n3 = n2 /uP = 1460/4,0 = 365 об/мин; 𝜔3 = 𝜔2/uP = 152,8/4 = 38,2 рад/с.
n4 = nвых = n3/uзп = 365/4,8 = 76,0 об/мин; 𝜔4 = 𝜔вых = 𝜔3/uзп = 38,2/4,8 = 7,96 рад/с.
Определяем мощности и вращающие моменты на валах привода:
Р1 = РДВ = 8,11 кВт, М1 = МДВ = РДВ/𝜔1 = 8,11·103/152,8 = 53,1 Н·м;
Р2 = Р1·ηМ·ηПК = 8,11·0,98·0,99 = 7,87 кВт, М2 = Р2/𝜔2 = 7,87·103/152,8 = 51,5 Н·м;
Р3 = Р2·ηР·ηПК = 7,87·0,96·0,99 = 7,58 кВт, М3 = Р3/𝜔3 = 7,58·103/38,2 = 198,4 Н·м;
Р4 = Рвых = Р3·ηЗП·ηПК = 7,58·0,94·0,99 = 6,96 кВт,
М4 = Мвых = Рвых/𝜔4 = 6,96·103/7,96 = 874,4 Н·м
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
