2 Основные виды рабочих органов
Привод предназначен для приведения в действие рабочего органа. В качестве рабочего органа могут выступать барабаны грузоподъемных механизмов и ленточных конвейеров (рисунок 1, а), звездочки тяговых цепей цепных и скребковых конвейеров (рисунок 1, б), шнек винтовых конвейеров (рисунок 1, в) и др.
а – барабан; б – звездочка; в - шнек
Рисунок 1 – Виды рабочих органов
При работе механизмов
для приведения в действие которых
необходим рабочий орган на нем возникают
нагрузки, которые привод должен
преодолеть. В качестве таких нагрузок
могут служить окружное усилие
, Н
или крутящий момент
.
Кроме того, рабочий
орган должен обеспечивать движение
тяговых канатов, лент, тросов, цепей
исполнительного механизма с определенной
линейной скоростью
или вращаться
с определенной угловой скоростью 
.
Поэтому данные параметры рабочего органа будут являться исходными данными для энерго-кинематического расчета привода.
3 Выбор электродвигателя
Исходными данными
для энерго-кинематического расчета
привода являются: окружное усилие
,
H
или крутящий момент
,
Н·м, которые должен реализовать привод
на рабочем органе; окружная скорость
,
м/с или
угловая скорость
,
с-1,
геометрические параметры рабочего
органа.
Электродвигатель
для привода подбирается по двум
параметрам: требуемой мощности
, Вт,
и требуемой частоте вращения
, мин-1.
Порядок подбора электродвигателя для привода представим в виде таблицы 3.1.
Таблица 3.1 – Порядок подбора электродвигателя для привода
Параметр |
Обозна-чение |
Определение параметра |
1 |
2 |
3 |
Мощность на рабочем органе |
|
где |
Общий КПД привода |
|
где (определяем по таблице 3.2). |
Требуемая мощность электродвигателя |
|
|
Расчетный диаметр рабочего органа |
|
Если рабочим органом является барабан или диск, то его диаметр задан по условию. |
Если рабочим органом является звездочка цепной передачи, то ее диаметр рассчитывается по формуле
где |
||
Если рабочим органом является колесо зубчатой передачи, то его диаметр рассчитывается по формуле
где |
||
Если рабочим органом является шнек, то для определения требуемой частоты вращения двигателя его диаметр не требуется. |
или
,
- количество
рабочих органов на приводном валу.
- КПД элементов составляющих привод.
.
- шаг цепи;
- число зубьев звездочки (заданы по
условию).
,
- модуль колеса;
- число зубьев колеса (заданы по
условию).
Продолжение таблицы 3.1
1 |
2 |
3 |
Угловая скорость рабочего органа |
|
|
Частота вращения рабочего органа |
|
|
Требуемая частота вращения двигателя |
|
где |
Выбор электродвигателя |
|
По таблице 3.3 выбирается электродвигатель
с ближайшей большей мощностью
( |
.
- ориентировочное
значение передаточ-ного отношения
передач, из которых состоит привод
(определяем по таблице 3.2).
>
)
и ближайшей частотой вращения
(
> 
)
или (
<
).
Таблица 3.2 – Ориентировочное значение КПД и передаточных отношений элементов привода
Передачи |
Изображение |
Открытая |
Закрытая |
|||
Передаточное отношение |
КПД |
Передаточное отношение |
КПД |
|||
Цилиндрическая зубчатая |
прямозубая |
|
4,0…7,0 (12) |
0,93 |
2…5,0 (8) |
0,97 |
косозубая |
|
|||||
шевронная |
|
|||||
Коническая зубчатая |
прямозубая |
|
3,0…5,0 (7) |
0,92 |
2…3,0 (5) |
0,95 |
косозубая |
|
3,0…6,0 (7) |
||||
с круговым зубом |
|
|||||
Червячная |
|
- |
- |
8…50 (80) |
0,7 |
|
Ременная |
плоско-ременная |
|
2…6 (6) |
0,95 |
- |
- |
клино-ременная |
|
2…5 (7) |
0,94 |
- |
- |
|
Цепная |
|
2…5 (7) |
0,91 |
- |
- |
|
Подшипники качения (пара) |
|
- |
- |
- |
0,99 |
|
Муфты |
|
- |
- |
- |
0,98 |
|
Таблица 3.3 – Электродвигатели асинхронные
Тип электродвигателя |
РЭД, кВт |
nЭД, мин-1 |
Тип электродвигателя |
РЭД, кВт |
nЭД, мин-1 |
4А71А2У3 |
1,1 |
2840 |
4А80В6У3 |
1,1 |
930 |
4А80А2У3 |
1,5 |
2835 |
4A90L6У3 |
1,5 |
945 |
4А80В2У3 |
2,2 |
2865 |
4А100L6У3 |
2,2 |
960 |
4A90L2У3 |
3,0 |
2905 |
4А112МА6У3 |
3,0 |
950 |
4A100S2У3 |
4,0 |
2865 |
4А112МВ6У3 |
4,0 |
950 |
4A100L2У3 |
5,5 |
2910 |
4A132S6У3 |
5,5 |
950 |
4А112М2У3 |
7,5 |
2920 |
4А132М6У3 |
7.5 |
960 |
4А132М2У3 |
11,0 |
2930 |
4A160S6У3 |
11,0 |
960 |
4A160S2У3 |
15,0 |
2920 |
4А160М6У3 |
15,0 |
975 |
4А160М2У3 |
18.5 |
2930 |
4А180М6У3 |
18,5 |
960 |
4A180S2У3 |
22.0 |
2920 |
4А200М6У3 |
22,0 |
975 |
4А80А4У3 |
1,1 |
1420 |
4А90LВ8У3 |
1,1 |
705 |
4А80В4У3 |
1,5 |
1415 |
4А100L8У3 |
1,5 |
720 |
4А90L4У3 |
2,2 |
1425 |
4А112МА8У3 |
2,2 |
710 |
4А100S4У3 |
3,0 |
1415 |
4А112МВ8У3 |
3,0 |
710 |
4A100L4У3 |
4,0 |
1435 |
4А132S8У3 |
4,0 |
705 |
4А112М4У3 |
5,5 |
1450 |
4А132М8У3 |
5,5 |
710 |
4A132S4У3 |
7,5 |
1450 |
4А160М8У3 |
7.5 |
705 |
4А132М4У3 |
11,0 |
1460 |
4А160М8У3 |
11,0 |
730 |
4A160S4У3 |
15,0 |
1460 |
4А180М8У3 |
15,0 |
725 |
4А160М4У3 |
18,5 |
1470 |
4А200М8У3 |
18,5 |
720 |
4A180S4У3 |
22,0 |
1465 |
4А200М8У3 |
22,0 |
725 |
Пример
Подобрать электродвигатель для привода ленточного конвейера если известно:
‑ окружное усилие на барабане
кН;
‑ окружная скорость ленты
м/с;
‑ диаметр барабана
мм.
1 – электродвигатель; 2 – муфта;
3 –
одноступенчатый конический редуктор;
4 – цепная передаче; 5 – барабан.
Расчет сведем в таблицу 3.4
Таблица 3.4 – Порядок выбора электродвигателя
Параметр |
Обозна-чение |
Определение параметра |
1 |
2 |
3 |
Мощность на барабане |
|
|
Общий КПД привода |
|
|
Требуемая мощность электродвигателя |
|
|
кВт
кВт
Продолжение таблицы 3.4
Расчетный диаметр рабочего органа |
|
|
Угловая скорость рабочего органа |
|
|
Частота вращения рабочего органа |
|
|
Требуемая частота вращения двигателя |
|
|
Выбор электродвигателя |
|
По таблице 3.3 выбираем электродвигатель 4A132S6У3 с = 5,5 кВт> =4,43 кВт и частотой вращения =950 мин-1. |
мм
(задан по условию)
с-1
мин-1