Задание на проектирование (разработку)

Предлагаются варианты индивидуального задания на разра­ботку или проектирование электропривода ротора центрифуги типа ФПН с верхним приводом и нижней выгрузкой продукта, с диаметром ротора от 600 до 1500 мм. Выгрузка продукта (осадка) - ножевая.

Эскиз вращающейся механической части центрифуги (ротора) представлен на рис. 1. Конструктивные размеры приве­дены повариантно в табл. 1. Главный вал с закрепленными на нем обечайкой ротора и шкивом тормоза (рис. 1) являются ос­новными инерционными массами. На эскизе они представлены в упрощенном виде, учитывая учебный характер проектирования. Пренебрежение другими вращающимися массами (втулок, гаек, эластичной муфты и др.) и упрощенное представление конструк­ции основных вращающихся масс не вносит существенной по­грешности в результат расчета момента инерции механизма и компенсируется запасами по мощности и моменту приводного электродвигателя. Все детали вращающейся механической час­ти (рис.1) изготовлены из стали.

Максимальная загрузка ротора суспензией (например, утфе-пем сахаропесочного производства)составляет 450 кг для вари­антов с 1 по 4, 800 кг для вариантов с 5по 8, 1200 кг для вариан­тов с 9 по 12.

Приводной электродвигатель соединяется своим выходным валом со шкивом ленточного тормоза через эластичную муфту [2, с. 250]. Массой деталей шлицевого соединения и муфты пре­небрегаем. Вал центрифуги считаем абсолютно жестким. Жест­кость С_м эластичной муфты указана повариантно в табл. 1.

При расчете момента инерции механизма и нагрузочной диа­граммы следует принять, что центрифуга работает при максимапьной загрузке суспензией, загрузка и выгрузка производятся при постоянной ( пониженной) скорости вращения ротора, сус­пензия равномерно распределяется по высоте ротора, образуя цилиндрическое тело с внутренним диаметром  (рис. 1), прижатое центробежной силой к обечайке ротора.

Удержание ротора в неподвижном состоянии при отключен­ном двигателе осуществляется механическим (ленточным) тор­мозом, используемым также для аварийного торможения.

Центрифуга предназначена для работы в закрытых незапы-ленных помещениях с температурой до +40 °С при влажности воздуха до 95%. Среда агрессивная, невзрывоопасная.

Рабочий цикл центрифуги характеризуется тахограммои ра­боты привода ротора (рис. 2). Значения частоты вращения рото­ра (л, об/мин) и продолжительности участков рабочего цикла (t, с) заданы повариантно в табл. 2. Основные технологические операции рабочего цикла центрифуги выполняются в следую­щей последовательности (рис. 2):

разгон ротора незагруженной центрифуги из неподвижного состояния до пониженной скорости п, (длительность t₁);

загрузка центрифуги на скорости n_t (длительность t₂);

разгон ротора до максимальной скорости n₂ (длительность

t₃);

промывка продукта, фильтрация на скорости n₂ (длительность t₄);

торможение ротора до пониженной скорости n₃ (длительность t₅);

завершение фильтрации и слива оттека на скорости n₃ (длительность t₆);

реверс ротора до скорости п₄ (длительность t₇+ t₈):

опускание ножа, срез продукта, выгрузка на скорости n₄ (длительность t₉);

разгон ротора в обратном направлении до максимальной скорости n₅ (длительность t₁₀);

промывка сит на скорости n₆ (длительность t₁₁);

Торможение ротора до полной остановки, наложение меха­нического тормоза (длительность t₁₂);

пауза, состояние готовности к выполнению очередного цикла работы (длительность t₁₃).

Тахограмма по рис. 2 для каждого из вариантов задания рас­сматривается как соответствующая рабочему циклу центрифуги с наиболее напряженным тепловым режимом двигателя из чис­ла возможных рабочих циклов.

Электропривод ротора центрифуги должен обеспечивать возможность плавного регулирования скорости в диапазонеот "ползучей" скорости, равной 10 об/мин, до максимальной, равной max(n₂, n₅), в любом направлении.

Питание электропривода осуществляется от цеховой сети переменного тока с напряжением 380 В.

Вариант индивидуального задания студенту задается препо­давателем указанием номеров вариантов конструктивных разме­ров по табл.1 и параметров тахограммы по табл. 2 в любых со­четаниях / всего 144 варианта/.