1.Кинематический расчет привода

1. Выбор электрического двигателя

Определяем мощность на исполнительном органе по формуле:

P=FV, (1.1)

где F= 4500 Н – окружное усилие на барабане;

V = 0.6 м/с – скорость цепи.

Данные значения подставляем в формулу (1.1):

Р=45000,6=2,7 (кВт)

Потребную мощность двигателя определяем по формуле:

, (1.2)

где _ - суммарный КПД привода, вычисляемый по формуле:

, (1.3)

где - КПД муфты; - КПД редуктора;

- КПД пары подшипников;_рем=0.95 - КПД ременной передачи.

Подставляем эти значения в формулу, получаем:

Тогда мощность двигателя равна:

(кВт)

Частоту вращения ведомого вала определяем по формуле:

, (1.4)

где D₀ –диаметр барабана, равный D0=375 (мм)

Из формулы (1.4) находим:

.1(об/мин)

Оцениваем возможное передаточное отношение привода U_общ=U_рU_рем. Задаем U_рем=2,5 По таблице 14.2 (1) передаточное отношение редуктора U_р= 10…25.Выбираем U_р=12.

По графику рис.5.11(1) принимаем передаточное отношение быстроходной ступени равное U_б=3.55. А передаточное отношение тихоходной ступени:U_т= U_р/U_б=12/3.55=3.15 (1.5)

Тогда требуемая частота вращения вала электродвигателя определяется по формуле:

n_дв= n_выхU = 3130 = 930 (об/мин)

Определяем среднеквадратичную мощность двигателя используя график нагрузки:

, (1.6)

где Nn – значение мощностей в определенный момент цикла; t- время цикла.

.

По таблице 2 приложения 2(1) выбираем двигатель 4А112МВ6УЗ, для которого

N_ном=4,0 кВт, n_ном =960 (об/мин).

260

А

310

112

12

А

12

80

70

140

190

188

452

250

А-А

10

8

36

Рисунок 1.1-Основные размеры двигателя 4А112МВ6УЗ

2. Определение передаточных отношений, силовых и энергетических параметров элементов привода Фактическое передаточное отношение привода:

(1.7)

Частота вращения двигателя:n_дв=960 (об/мин).

Частота вращения вала после ременной передачи:

n₂= n₃U_р=( 401 (об/мин) (1.8)

Частоту вращения промежуточного вала определяем по формуле:

n₂`=n₃U₃₄=31.13.15=97.9(об/мин) (1.9)

Частоту вращения вала после редуктора находим по формуле:

= (1.10)

Частота вращения вала после муфты:

n₄=n₃=n_вых=31.1 (об/мин).

Крутящий момент на валу электродвигателя находим по формуле:

, (1.11)

где N₁, n₁ – соответственно мощность и частота оборотов вала электродвигателя

Крутящий момент на валу после ременной передачи находится по формуле:

(1.12)

Крутящий момент на промежуточном валу редуктора находится по формуле:

Т'₂ = Т₂U₂₁ =95  3,58  0,975 =332 (Нм) (1.13)

Крутящий момент на валу после редуктора находим как:

= 950,975²31=2800 (Нм) (1.14)

Крутящий момент на исполнительном органе находим по формуле:

(1.15)

Угловая скорость соответственно для вала электродвигателя:

(с^-1) (1.16)

Угловая скорость для входного вала редуктора рассчитывается по формуле:

₂=N₂/T₂=3960/95=42(с^-1) (1.17)

Угловая скорость для промежуточного вала редуктора рассчитывается по формуле:

=3.1497.9/30=10.25(с^-1) (1.18)

Вал после редуктора и вал исполнительного органа:

(1.19)

Определяем мощность на входном валу редуктора:

(1.20)

Мощность на промежуточном валу редуктора:

N₂`=N₂_зп=39600.975=3860(Вт) (1.21)

Мощность на выходном валу редуктора:

= 3960 * 0.975² = 3765 (Вт) (1.22)

Мощность на исполнительном органе определяем по формуле:

=3765 0.99 =3727 (Вт) (1.17)

Найденные значения частот оборотов, крутящих моментов, угловых скоростей и мощностей на валах привода сносим в таблицу 1.2.1

Таблица 1.2.1