Режимы работы.

Повторно-кратковременным называют такой режим работы, при котором периоды работы имеют такую дли­тельность и чередуются с паузами такой продолжитель­ности, что температура всех устройств, входящих в со­-

став электропривода, не достигает установившегося зна­чения ни во время работы, ни во время паузы (рис.2). Форма нагрузочного графика, приведенного на рис.2, определяется характером обработки на станке однотип­ных деталей.

Рис.2.3. Нагрузочный график электродвигателя при повторно - кратковременном режиме работы.

Выбор мощности электропривода при повторно-крат­ковременном режиме работы.

Режим повторно-кратко­временной работы характерен для приводов металлоре­жущих станков и кузнечно-штамповочных машин, обрабатывающих однотипные заготовки, когда цикл включает паузы, необходимые для смены за­готовки и измерений детали (рис. 3).

Рис.2.4. График повторно-кратковременного режима работы

Способ охлаждения электродвигателя:

IC01-защищенная машина, с внутренней самовентиляцией, вентилятор расположен на валу машины .

Способ монтажа:

Рис.2.5. - Электродвига­тель на плите с шарниром, с устройством для натяжения ремня.

В этом случае натяжение ремня происходит от веса двигателя и плиты. Часто дается возможность перемещения одного из шкивов от руки при ослабленных крепежных болтах с после­дующей их затяжкой.

Расчёт угловых скоростей вращения при известной частоте вращения производим по формуле:

.

Угловая скорость выходного вала III тогда составит:

рад/с,

а вала электродвигателя I –

рад/с.

Общее передаточное отношение привода получится равным:

Для дальнейшего проектирования необходимо произвести распределение передаточного отношения между ремённой передачей и редуктором. Назначаем передаточное отношение редуктора равным i_ред= 80. Тогда передаточное отношение ремённой передачи составит:

что укладывается в рекомендуемый для ремённых передач диапазон.

В результате имеем следующие частоты вращения валов привода:

вал I – n_дв = 1500 мин^–1; _дв = 157,08 рад/с;

вал II – n_II = n_дв / i_рп = 1500 / 2,1 = 714,29 мин^–1;

_II = 157,08 / 2,1 = 74,8 рад/с;

вал III – n_вых = 3,5 мин^–1; _вых = 2.62 рад/с;

2.2. Расчет клиноременной передачи

Для передачи крутящего момента от электродвигателя к редуктору в проектируемом приводе используется клиноремённая передача.

Ремённая передача, механизм, осуществляющий передачу вращательного движения с помощью ремня, охватывающего закрепленные на валах шкивы. Ремень, являясь промежуточной гибкой связью, передаёт крутящий момент с ведущего шкива на ведомый за счёт сил трения, возникающих между натянутым ремнем и шкивами. В зависимости от типа используемых ремней ременные передачи могут быть плоскоремёнными, клиноремёнными и круглоремёнными. Получают распространение ременные передачи с т. н. поликлиновыми ремнями, имеющими клиновые выступы на внутренней стороне. Плоские и круглые ремни используются, как правило, по одному в передаче, а клиновые — по несколько штук (обычно не более 6—8).

  Плоскоремённые передачи просты и удобны, позволяют применять обычные шкивы с гладкой поверхностью, способны работать при высоких скоростях (40—50 м/сек и выше). Однако такие ременные передачи имеют невысокое тяговое усилие, значительные габариты и сравнительно малое передаточное отношение (обычно до 5).

  Клиноремённые передачи, обеспечивая повышенное сцепление ремней со шкивами, позволяют сократить межосевое расстояние, уменьшить размеры передачи и повысить передаточное отношение (до 10—15). Круглоремённые передачи используются редко, главным образом в приводах малой мощности (настольные станки, швейные машины и т. п.).

  Достоинства ременных передач: конструктивная простота, относительно малая стоимость, способность передавать мощность на значительные расстояния (до 15 м и более), плавность и бесшумность работы, предохранение механизмов от перегрузки за счёт упругих свойств ремня и его способности пробуксовывать по шкивам. Недостатки ременных передач: короткий срок службы ремней, относительно большие размеры, высокая нагрузка на валы и подшипники, непостоянство передаточного отношения (из-за неизбежного проскальзывания ремня). Получают распространение ремни из высокоэластичных и прочных синтетических материалов, узкоклиновые и зубчатые ремни. Ременные передачи распространены в приводах сельско-хозяйственных машин, электрогенераторов, некоторых станков, текстильных и других машин. Ременные передачи применяют обычно для передачи мощности до 30—50 кВт. Известны установки мощностью в несколько сотен и даже тысяч кВт, в которых также использованы ременные передачи.

Исходные данные для расчёта:

Принят ЭД АИР71А4

1. Номинальная мощность привода Р_ном=0,55 кВт;

2. Частота вращения ведущего шкива n₁=1500 мин^-1;

3. Передаточное число

4. По условиям компоновки:

- d₁ ≤ d₃₀ и d₂ ≤ H;

5. По режиму работы:

- значительные колебания нагрузки;

- кратковременная пусковая нагрузка до 200% от номинальной;

- работа двухсменная;

- класс ремня 2

По таблице П8 (приложение 1) выбираем режим работы – тяжелый и принимаем коэффициент динамичности нагрузки и режима работы С_р=1,3.

1) Расчет номинального вращающего момента по формуле:

.

2) Расчетная передаваемая мощность рассчитывается по формуле:

3) Расчетный передаваемый момент будет:

Исходя из номограммы условий работы ремня выбираем ремень клиновидный узкого сечения SPZ (УО).

W=9,7 мм – ширина большего основания;

Т=8 мм- высота ремня;

φ=(40+1)° - угол клина ремня.

Класс ремня II.

4) Определение сечения ремня

По величинам передаваемой мощности ,

расчетному передаваемому моменту

и заданной частоте вращения ведущего шкифа (вала двигателя) n₁=1500 мин^-1

выбираем сечение ремня и назначаем класс ремня:

Тип ремня	Обозначение сечения	Размеры сечения, мм					Масса 1м ремня mn, кг	Расчетная длина L0, мм	Минимальный диаметр шкифа d1min, мм	Передаваемый момент Т1, мм
		Wp	W	T	Y0	A,мм2
Клиновые узкие по ГОСТ ТУ 38-40534-75	SPZ(YO)	8,5	10	8	2	56	0,084	630…3550	63	<150

5. Передачи с клиновыми ремнями

Необходимое число ремней в приводе с клиновыми ремнями в соответствии с ГОСТ 1284.3-96 вычисляются по формуле:

.

6) Расчет коэффициентов С_а и С₁

С_а – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата

С_а=1-0,003(180- )=1-0,003(180-157)=0,931

С₁- коэффициент, учитывающий длину ремня, определяется по ГОСТ 1284.3-96 или по формуле: , где значения L_ор и m по таблицам определяются для конкретного типа клинового ремня.

7) Диаметр ведущего шкива рассчитываем по формуле:

Принимаем диаметр шкива равным

Выбираем диаметр ведомого вала равным d₂=450мм и уточняем передаточное отношение ремённой передачи:

8. Определяем угол обхвата: ,

где ξ – коэффициент скольжения

8. Определяем расчетную длину ремня: ,

где

Минимальная величина межосевого расстояния:

a_min = 0,55·(d₁ + d₂) + T₀ = 0,55·(210+450)+8 = 371 мм,

где T₀ – высота сечения ремня для выбранного типа сечения.

Максимальная величина межосевого расстояния:

a_max = d₁ + d₂ = 210+450= 660 мм.

Принимаем величину рабочего межосевого расстояния a_р=600мм. Расчётная длина ремня составляет:

Принимаем величину длины ремня из стандартного ряда по ГОСТ 1284.1-80 равной L=1600 мм.

8. Выбор межцентрового расстояния а

Межцентровое расстояние а определяется по конструктивным особенностям привода. Рекомендуемое а для клиноременных передач по ГОСТ 1284.3-96:

0,7d₁(1+i) < a < 2d₁(1+i)

455.7< a < 1302