kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Методическая разработка на тему: "Выбор двигателя. Кинематический расчёт привода."

Нажмите, чтобы узнать подробности

Методическая разработка на тему Выбор электродвигателя.Используют при расчете курсовых проектов

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Методическая разработка на тему: "Выбор двигателя. Кинематический расчёт привода."»

2 Выбор двигателя. Кинематический расчёт привода.

2.1 Общие сведения.

Привод к ленточному конвейеру предназначен для передачи механической энергии от электродвигателя на рабочий орган – барабан ленточного конвейера, который состоит из: электродвигателя, клиноременной передачи и редуктора.

Кинематический расчёт привода заключается в определении силовых и кинематических соотношений.

2.2 Пример расчёта – Выбор двигателя и кинематический расчёт привода ленточного конвейера (для цилиндрического и конического редукторов).

2.2.1 Данные для расчёта



FЛ = 2,5 кН – окружное усилие ; vЛ = 2,6 м/с – скорость ленты;



DБ = 300 мм – диаметр барабана.

2.2.2 Требуемая мощность на барабане



PБ = FЛ . vЛ = 2,5 ∙ 2,6 = 6,5 кВт.

2.2.3 Коэффициент полезного действия всего привода



η = ηз.п. · ηпод3 · ηр.п. · ηм2 = 0,98 · 0,993 · 0,95 · 0,982 = 0,87,



где ηз.п = 0,98 – кпд зубчатой передачи;

ηпод = 0,99 – кпд подшипников качения;

ηм = 0,98 – кпд муфты;

ηр.п. = 0,95 – кпд ременной передачи.

2.2.4 Требуемая мощность двигателя



PДВ = PБ / η = 6,5 / 0,87 = 7,47 кВт,



где PБ = 6,5 кВт – мощность на барабане;

η = 0,87 – кпд всего привода.

2.2.5 Выбрать двигатель серии 4А с номинальной мощностью P = 7,5 кВт, применив для расчёта четыре варианта типа двигателей.







Таблица 1 – Варианты двигателей.

Вариант

Тип двигателя

Номинальная

мощность

Потери

Частота вращения, об/мин

S %

об/мин

синхронная

номинальная

1

4АМ112М2



7,5

3,3

100

3000

2900

2

4АМ 132S4

3

45

1500

1455

3

4АМ132М6

3

30

1000

970

4

4АМ160S8

2,6

20

750

730



2.2.6 Частота вращения барабана



nБ = 60 · 100 · vЛ / π · DБ = 60 · 1000 · 2,6 / 3,14 · 300 = 165 об/мин.

2.2.7 Передаточное число для каждого варианта



uОБЩ.1 = nном.1 / nБ = 2900/165,6 = 17,5

uОБЩ.2 = nном.2 / nБ = 1455/165,6 = 8,79

uОБЩ.3 = nном.3 / nБ = 970/165,6 = 5,86

uОБЩ.4 = nном.4 / nБ = 730/165,6 = 4,41



Принимаем для всех вариантов передаточное число редуктора постоянным

uP = 3, тогда передаточное число ременной передачи для каждого варианта



uР.П1 = uОБЩ.1 / uP = 17,5 / 3 = 5,83

uР.П2 = uОБЩ.2 / uP = 8,79 / 3 = 2,93

uР.П3 = uОБЩ.3 / uP = 5,68 / 3 = 1,95

uР.П4 = uОБЩ.4 / uP = 4,41 / 3 = 1,47



Таблица 2 – Варианты передаточных чисел.

Передаточное число

Варианты

1

2

3

4

Общее для привода

17,5

8,79

5,86

4,41

Клиноременной передачи

5,83

2,93

1,95

1,47

Редуктора (прямозубого цилиндр.,

косозубого цилиндр., конического)



3



3



3



3



Из рассмотренных 4-х вариантов предпочтительнее третий вариант uP = 3; uР.П3 = 2;

тогда u’ОБЩ.3 = uР.П3 · uP = 3 · 2 = 6, тогда ошибка составила

δ = u’ОБЩ.3 - uОБЩ.3 / u’ОБЩ.3 · 100 % = (6 – 5,68) / 6 · 100% = 2,3 %

что вполне допустимо.

Таким образом, выбираем двигатель АМ132М6Y3 с PНОМ = 7,5 кВт;

nном. = 970 об/мин, общее передаточное число привода uОБЩ. = 6, редуктора uР = 3, uР.П.= 2.

2.2.7 Частота вращения вала двигателя



nДВ = 970 об/мин



быстроходного (ведущего) вала редуктора



n1 = nДВ / uР.П.= 970 / 2 = 485 об/мин



тихоходного (ведомого) вала редуктора



n2= n1 / uР = 485 / 3 = 161,7 об/мин



2.2.8 Угловая скорость валов редуктора

вал двигателя



ωДВ = π · nДВ / 30 = 3,14 · 970 / 30 = 101,5 рад/с



вал редуктора (быстроходный)



ω1 = ωДВ / uР.П.= 101,5 / 2 = 50,75 рад/с



вал редуктора (тихоходного)



ω2 = ω1 / uР = 50,75 / 3 = 16,92 рад/с ≈ 17 рад/с

2.2.9 Вращающие моменты

на валу электродвигателя



MДВ = PНОМ / ωДВ = 7,5 · 103 / 101,5 = 73,9 Нм



на валу шестерни



M1 = MДВ · uР.П = 73,9 · 2 = 147,8 Нм



на валу колеса



M2 = M1 · uР.= 147,8 · 3 = 443,4 Нм.



Таблица 3 – Кинематические и силовые соотношения привода

Тип двигателя АМ132М6У3 PНОМ = 7,5 кВт ; nном. = 970 об/мин



Параметры



Обозна- чение



Значе-ние

Валы

Параметр

двигателя

редуктора

быстроходного

редуктора

тихоходного

Общее придаточное

число

uОБЩ

6

Частота вращения

об/мин



nДВ = 970



n1 = 485



n2=161,7

Придаточное

число рем. передачи



uР.П.



2





Угловая скорость, рад/с





ωДВ = 101,5





ω1 = 50,75





ω2 = 17

Придаточное число редуктора



uР



3

кпд редуктора

ηр.

0,98

Вращаю-щий момент, Нм



MДВ = =73,9



M1 = 147,8



M2 =

=443,4

кпд всего привода

ηОБЩ

0,87















































2.3 Пример расчёта – Выбор двигателя и кинематический расчёт привода ленточного конвейера (для червячного редуктора)

2.3.1 Исходные данные



FЛ = 2,5 кН – окружное усилие ленты;

DБ = 355 мм – диаметр барабана;

vЛ = 3,4 м/с – скорость ленты.

2.3.2 Требуемая мощность на барабане ленточного конвейера



PБ = FЛ · vЛ = 2,5 · 3,4 = 8,5 кВт

2.3.3 КПД червячной передачи для предварительных расчётов задаются в зависимости от числа заходов червяка. Принять число заходов червяка z1 = 2, тогда кпд – η = 0,8.

2.3.4 Требуемая мощность двигателя



PДВ = PБ / η = 8,5 / 0,8 = 10,625 кВт

2.3.5 Принять двигатель серии 4А с номинальной мощностью PНОМ = 11 кВт, применив для расчёта 4 варианта



Таблица 4 – Варианты двигателей

Варианты

Тип двигателя

Номинальная мощность

Потери

Частота вращения

S %

об/мин

синхронная

номиналь-ная

1

4А132В8У3



11

4

30

750

720

2

4А112МВ6У3

4,8

48

1000

952

3

4А100L4Y3

4

60

1500

1440

4

4A100S2У3

6,5

196

3000

2804



2.3.6 Частота вращения барабана



nБ = 60 · 100 · vЛ / π · DБ = 60 · 100 · 3,4 / 3,14 · 355 = 183 об/мин.

2.3.7 Общее передаточное число для каждого варианта

uОБЩ. 1 = nНОМ 1 / nБ = 720 / 183 = 4

uОБЩ. 2 = nНОМ 2 / nБ = 952 / 183 = 5,2

uОБЩ. 3 = nНОМ 3 / nБ = 1440 / 183 = 7,8

uОБЩ. 4 = nНОМ 4 / nБ = 2804 / 183 = 15,

Таблица 5 – Варианты передаточных чисел

Передаточное число

Варианты

1

2

3

4

общее для привода, uОБЩ.

4

5,2

7,8

15,8

червячный редуктор, uР.

4

5,2

7,8

15,8



Из рассмотренных 4-х вариантов предпочтительнее четвёртый вариант. Принимаем uР. = 16, тогда ошибка составляет

δ = uР. - uР.’ / uР. · 100% = 16 – 15,8 / 16 · 100% = 1,25%

что вполне допустимо.

Принять двигатель 4A100S2У3 с номинальной мощностью PНОМ = 11 кВт; с номинальной частотой вращения n = 2804 об/мин; передаточное число редуктора uР. = 16.

2.3.8 Частоты вращения валов



ведущего вала редуктора



n1 = nДВ = 2804 об/мин

ведомого вала редуктора



n2 = n1 / uР = 2804 / 16 = 175 об/мин.

2.3.9 Угловые скорости



ведущего вала редуктора



ω1 = ωДВ = π ∙ nДВ / 30 = 3,14 ∙ 2804 / 30 = 293,4 рад/с



ведомого вала редуктора



ω2 = ω1 / uР = 293,4 /16 = 18,3 рад/с

2.3.10 Вращающие моменты



на шестерне



M1 = MДВ = PНОМ / ω1 = 11 ∙ 103 / 293,4 = 37,5 Нм



на колесе



M2 = M1 · uР = 37,5 · 16 = 600 Нм.

Таблица 6 – Кинематические и силовые соотношения привода.

Тип двигателя

4A100S2У3

PНОМ = 11 кВт, nНОМ = 2804 об/мин

параметр

значение

валы редуктора

параметр

ведущий

ведомый

передаточное число редуктора, uР





16

частота вращения, об/мин



n1 = 2804



n2 = 175

угловая скорость, рад/с

ω1 = 293,4

ω2 = 18,3

кпд червячного редуктора, η



0,8

вращающий момент, Нм



M1 = 37,5



M2 = 600




Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Прочее

Категория: Прочее

Целевая аудитория: Прочее.
Урок соответствует ФГОС

Скачать
Методическая разработка на тему: "Выбор двигателя. Кинематический расчёт привода."

Автор: Басаргина Лилия Алексеевна

Дата: 04.07.2019

Номер свидетельства: 516420


Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства