2 Кинематический расчет привода. Выбор электродвигателя [4]
Кинематическая схема привода представлена на рисунке 2.1, которая состоит: 1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – поликлиноремённая передача; 4 – цепная передача; 5 – плита (рама); I, II, III, IV, V – обозначения валов.
Рисунок 2.1 – Схема привода
2.1 Исходные данные
-
тяговое усилие ленты F=2 кН;
-
скорость ленты
=1,5
м/с; -
диаметр барабана D=300 мм.
Определим требуемую мощность рабочей машины
(2.1)
где F – тяговая сила, кН;
– линейная
скорость, м/с.
Определим общий коэффициент полезного действия (КПД) привода ленточного конвейера
(2.2)
где
- общий КПД привода;
- КПД поликлиноременной передачи,
- КПД цилиндрической косозубой передачи,
- КПД открытой цепной передачи,
- КПД подшипников качения,
Подставим числовые значения
Определим требуемую мощность двигателя
(2.3)
подставим числовые значения
Определим номинальную мощность двигателя
(2.4)
Выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью 4 кВт (данные о двигателях приведены в таблице 2.1).
Таблица 2.1 Характеристики двигателей
|
Вариант |
Тип двигателя |
Номинальная
мощность
|
Частота вращения, об/мин |
|
|
синхронная |
при
номинальном режиме,
|
|||
|
1 2 3 4 |
4АМ132S8У3 4АМ112МВ6У3 4АМ100L4У3 4АМ100S2У3 |
4 4 4 4 |
750 1000 1500 3000 |
720 950 1430 2880 |
Двигатели с большой частотой вращения (асинхронной 3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами (асинхронными 750 об/мин) весьма металлоемки, поэтому их применение нежелательно без особой необходимости. Выбираем двигатели 2 и 3 вариантов.
2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней
Определим
частоту вращения приводного вала рабочей
машины (
)
(2.5)
где D – диаметр барабана, мм;
– скорость
тягового органа, м/с.
Подставим числовые значения
Определим фактическое передаточное число привода u
(2.6)
Подставим числовые значения
Производим
разбивку передаточного отношения,
примем передаточное число цепной
передачи
,
поликлиноременной передачи
.
(2.7)
где
-
передаточное число редуктора.
Подставляем числовые значения
Таблица 2.2 – Результаты расчета
-
Передаточное число
Варианты
2
3
Привода
9,94
14,97
Поликлиноременной передачи
2
2
Цепной передачи
2
2
Редуктора
2,48
3,74
Из данных вариантов предпочтительнее 3 вариант.
Определим максимальное отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины
(2.8)
где
=4
% - допускаемое отклонение скорости
приводного вала рабочей машины.
Подставим числовые значения
Определим допускаемую частоту вращения приводного вала рабочей машины
(2.9)
примем
=+1,05
об/мин.
Подставим числовые значения
Определим фактическое передаточное число привода
(2.10)
Подставим числовые значения
Определим передаточное число редуктора
(2.11)
Подставим числовые значения
Таким
образом выбираем двигатель 4АМ100L4У3
(
);
передаточные числа: привода u=14,8,
редуктора
цепной
передачи
,
поликлиноременной передачи
.
2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода
Мощность вала электродвигателя Рдв=4 кВт.
Определим мощность на I валу
(2.12)
Определим мощность на II валу
(2.13)
Определим мощность на III валу
(2.14)
Определим мощность на IV валу
(2.15)
Определим мощность выходного вала
(2.16)
Частота вращения вала электродвигателя nном=1430 об/мин.
Определим частоту вращения I вала
n1=nном; (2.17)
n1=1430 об/мин.
Определим частоту вращения II вала
(2.18)
Определим частоту вращения III вала
(2.19)
Определим частоту вращения IV вала
(2.20)
Определим частоту вращения выходного вала
(2.21)
Определим угловую скорость вала электродвигателя
(2.22)
Подставим числовые значения
рад/с.
Определим угловую скорость I вала
(2.23)
рад/с.
Определим угловую скорость II вала
(2.24)
Определим угловую скорость III вала
(2.25)
Определим угловую скорость IV вала
(2.26)
Определим угловую скорость V вала
(2.27)
Определим вращающий момент вала электродвигателя
(2.28)
Подставим числовые значения
Определим вращающий момент I вала
(2.29)
Определим вращающий момент II вала
(2.30)
Определим вращающий момент III вала
(2.31)
Определим вращающий момент IV вала
(2.32)
Определим вращающий момент V вала
(2.33)
