Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


ЭНЕРГОКИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА




Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

1.1Определение скорости вращения входного вала исполнительного механизма

Скорость вращения вала исполнительного механизма в задании на курсовой проект отсутствует, поэтому его значение находим, используя другие известные параметры.

, об/мин,

где = 0,24 м/c - скорость поступательного перемещения рабочего органа, м/с;

, мм - характерный диаметр приводного элемента в конструкции исполнительного механизма, преобразующего вращательное движение в поступательное.

Диаметр приводной звездочки , мм :

= 90 / sin(1800 / 14) = 404,456 мм

где = 14 - число зубьев приводной звездочки;

= 90 мм - шаг тяговой цепи, мм.

Далее определяем параметр по формуле:

=60·1000·0,24/(3,14·404,456)=11,333 об/мин,

1.2Выбор электродвигателя и определение передаточных чисел привода.

Для выбора электродвигателя необходимо определить его необходимые параметры: скорость вращения и мощность

1.2.1 Определение требуемой скорости вращения вала электродвигателя

Для начала определим средние значения передаточных чисел редуктора ucpi отдельных передач, чтобы иметь возможность их корректировки, при окончательном выборе частоты вращения вала электродвигателя. ucp2 среднее передаточное число открытой зубчатой передачи.



Передача 2 (открытая одноступенчатая цилиндрическая зубчатая передача):

ucp2 = umax2+umin2 / 2 = 7 + 4 / 2 = 5,5

Определяем средние передаточные числа для передач, в соответствии с числами заходов червяка ( ; ; ):

для: ucpp1 = umax p1 + umin p1 / 2 = 63+28 / 2 = 45,5

для : ucpp2 = umax p2 + umin p2 / 2 = 28 + 16 / 2 = 22

для :ucpp4 = umax p4 + umin p4 / 2 = 14 + 8 / 2 = 11

Определим передаточное число привода в целом, исходя из средних значений передаточных чисел редуктора :

ucpn1 = ucpp1 · ucp2 = 45,5 ·5,5 = 250,25

ucpn2 = ucpp2 · ucp2 = 22·5,5 = 121

ucpn4 = ucpp4 · ucp2 = 11·5,5 = 60,5

где - среднее значение передаточного числа редуктора;

; - средние значения передаточных чисел открытых передач, если они входят в конструкцию привода.

В соответствии с параметром определим необходимую частоту вращения вала электродвигателя :

дв = ucpп · nu

дв1 = ucpп1 · nu = 250,25 · 11,333 = 2836,06 об/мин (для z1 =1)

дв2 = ucpп2 · nu = 121· 11,333 = 1371,28 об/мин (для z1 = 2) n´ дв4 = ucpп4 · nu = 60,5 · 11,333 = 685,64 об/мин (для z1 = 4)

Принимаем значение n´дв2 = 1371,28 об/мин соответствующее среднему передаточному числу червячного редуктора ucpp = 22 при числе заходов червяка z1 = 2 и передаточному числу привода ucpп2 = 121

Выбираем группу двигателей с синхронной частотой, равной …1500.. об/мин.

1.2.2Определение требуемой мощности электродвигателя

Мощность электродвигателя зависит от требуемой мощности, развиваемой на входном валу исполнительного механизма, и потерь мощности в приводе, т. е. от его КПД.

Мощность на валу исполнительного механизма :

P'u = V · F = 0,24 · 18 = 4,320 кВт

где = 0,24 м/с - линейная скорость тягового органа;

= 18 кН - сила, необходимая для приведения в движение тягового органа.

Проанализируем кинематическую схему привода и определим конструктивные элементы, влияющие на потери мощности. Такими элементами являются :

1. Упругая муфта;

2. Червячная передача;

3. Открытая зубчатая передача;

4. Подшипники качения;

Критерием потерь мощности является коэффициент полезного действия (КПД) привода . В свою очередь он зависит от КПД каждого из вышеуказанных элементов:

= 0,99 … 1,00 - КПД муфты, принимаем : = 0,995 ;

ηчерв = 0,73 … 0,78 – КПД червячной передачи, принимаем : ηчерв = 0,755;

ηозп = 0,92 … 0,94 –КПД открытой зубчатой передачи: ηозп=0,93 ;

= 0,990…0,995 - КПД одной пары подшипников качения,

=0,9925

- число пар подшипников качения, n = 2.

Потери мощности в подшипниках, указанных на схеме, в конструкции исполнительного механизма в расчете не учитываются.

Выполним подстановку ранее перечисленных параметров и определим КПД привода:

η0 = ηму · ηчерв·ηозп· η nпк = 0,995·0,755·0,93·0,99252 = 0,68820

Требуемая мощность электродвигателя зависит от мощности, развиваемой на валу исполнительного механизма, и определяется по формуле:

Pдв = Pu / η0 = 4,320 / 0,68820 = 6,277 кВт.

Выбираем марку двигателя АИР 132S4, номинальная частота вращения вала которого : nдв = 1440 об/мин, а мощность : Р = 7,5 кВт

1.2.3Корректировка передаточных чисел привода

Расчетное передаточное число привода:

uрп = nдв / nu = 1440 / 11,333 = 127,06

где nдв - фактическая частота вращения вала электродвигателя :

nдв = 1440 об/мин

Определим параметр корректировки Пк :

Пк = uрп / ucpn2 = 127,06 / 121 = 1,050

Принимаем решение о корректировке передаточного числа открытой зубчатой передачи ucp2 = 5,5. Находим новое передаточное число передачи:

uр = ucp2 · Пк = 5,5 · 1,050 = 5,78

Запишем в таблицу расчетные значения передаточных чисел всех передач привода (в составе редуктора и открытых) с учетом корректировки и разбивки по ступеням в последовательности от двигателя к исполнительному механизму

 

  Наименование передачи Червячная редуктора Зубчатая открытая
Обозначение
Передаточное число 5,78

 

Фактическое значение передаточного числа привода :

uфп = u1 · u2 = 22 · 5,78 = 127,16

Отклонение нормативной скорости вращения приводного вала исполнительного механизма от фактического значения этой скорости:

= │uрп - uфп│ / uрп·100% =│127,06 –127,16│/ 127,06·100% =0,08 %

 

Так как величина отклонения = 0,08 % , а допускаемое отклонение цепи ∆V = ± 4 %, следовательно , отклонение нормативной скорости цепи находится в пределах допустимого отклонения.

1.3Определение кинематических и силовых параметров на валах привода:

Скорости вращения n, валов привода, в последовательности от двигателя к исполнительному механизму:

nl = nдв = 1440 об/мин

nll = n1 = 1440 об/мин

nlll = nll / u1 = 1440 / 22 = 65,45 об/мин

nlV = nlll / u2 = 65,45 / 5,78 = 11,32 об/мин

Угловые скорости ω , вращения валов:

ω1 = π · nl /30 = 3,14 · 1440 / 30 = 150,8 рад/с

ωll = ω1= 150,8 рад/с

ωlll= π · nlll /30 = 3,14 ·150,8 /30 = 6,85 рад/с

ωlV= π · nlV /30 = 3,14 ·11,32 /30 = 1,19 рад/с ·

Запишем в таблицу элементы привода, влияющие на потери мощности на каждом участке между валами.

Номера валов, обозначающие участок потерь мощности Наименования конструктивных элементов, влияющих на потери мощности
I - II Муфта упругая
II - III Червячная передача, пара подшипников
III - IV Открытая зубчатая передача, пара подшипников

 

Значение КПД, учитывающего потери мощности подводимой к каждому валу:

η l-ll= ηM = 0,995

η ll-lll = ηчерв · ηпк = 0,755 ·0,9925 = 0,74934

η lll-lV = ηозп · ηпк = 0,93·0,9925 = 0,92303

Мощности Р, кВт, подводимые к валам:

Р1дв= 6,277 кВт;

Рll1 · η l-ll = 6,277·0,995=6,246 кВт;

Рlll = Pll · η ll-lll = 6,246 · 0,74934 = 4,680 кВт;

РlV = Plll· η lll-lV = 4,680 · 0,92303 = 4,320 кВт;

Вращающие моменты Т, на валах привода :

Т1 = 1000· Р1 / ω1 = 1000·6,277 / 150,8 = 41,6 Н·м;

Тll = 1000· Рll / ω1l =1000· 6,246/ 150,8 = 41,4 Н·м;

Тlll = 1000· Рlll / ω1ll =1000· 4,68/ 6,85 = 683,2 Н·м;

ТlV = 1000· РlV/ ω1V =1000· 4,32/ 1,19 = 3630,3 Н·м;

Планируемый срок службы привода в часах:

Lh = 365· Lг· 24· Ксм· Ксут· ПВ = 365· 4· 24· 0,67· 0,8· 0,6 = 11269 ч ,

Где Lг = 4 года – срок службы привода;

Ксм = 0,67 – коэффициент сменности;

Ксут = 0,8 – коэффициент использования привода в течении суток;

ПВ = 0,6 – коэффициент использования привода в течении смены.

Число циклов нагружения валов привода N НЕi :

N НЕl = Lh·60·nl = 11269·60·1440 = 973641600;

N НЕll = Lh·60·nll = 11269·60·1440 = 973641600;

N НЕlll = Lh·60·nlll = 11269·60·65,45 = 44253363;

N НЕlV = Lh·60·nlV = 11269·60·11,32= 7653905;

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.3:

Таблица 1.3 Основные кинематические и силовые параметры привода

Порядковый номер вала ni , об/мин ,1/с Ti , Н · м Pi , кВт
I 150,8 41,6 6,277
II 150,8 41,4 6,246
Ш 65,45 6,85 683,2 4,680
lV 11,32 1,19 3630,3 4,320

 




Читайте также:



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (399)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.021 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7