Выбор электродвигателя. Кинематический расчёт

Описание конструкции привода

Рисунок 1 – Кинематическая схема:

1 – электродвигатель;

2 – клиноременная передача;

3 – одноступенчатый цилиндрический горизонтальный редуктор с открытой шевронной клиноременной передачей;

4 – муфта упругая;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

01.2018.2-74 06 01.1.127.6мк.01.ПЗ

5 – приводной барабан;

6 – лента конвейерная.

Схема привода изображена на рисунке 1.

Видно, что представлен одноступенчатый цилиндрический горизонтальный редуктор.

Он предназначен для увеличения крутящего момента и уменьшения частоты вращения.

Отличается от других редукторов тем, что в данном типе редуктора отличаются числом ступеней и положением валов. Высо­та одноступенчатого редуктора с таким или близким к нему пере­даточным числом больше, чем двухступенчатого с тем же зна­чением.

Цилиндрические редукторы являются самыми популярными в машиностроении. Они позволяют передавать достаточно большие мощности, при этом КПД достигает 95%. Вращение передается между параллельными или соосными валами. Передаваемая мощность зависит от типоразмера редуктора.

Преимущество цилиндрического горизонтального редуктора в том, что он достаточно компактен. Это обстоятельство, несомненно, создает удобство, когда монтажное пространство ограничено. Эксплуатироваться такой редуктор может при постоянной, переменной, реверсивной, а так же однонаправленной нагрузке; при постоянной работе, и при работе с периодическими остановками.

К недостаткам редуктора можно отнести то, что допускаются кратковременные перегрузки, возникающие при пусках и остановках двигателей, в 2,2 раза превышающие номинальные, если число циклов нагружения быстроходного вала за время действия этих перегрузок не превысит 3·10⁶ в течение всего срока службы редуктора. При работе редукторов в реверсивном режиме номинальные крутящие моменты на тихоходном валу должны быть снижены на 30%.

Горизонтальный цилиндрический одноступенчатый редуктор обычно изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава. Корпус редуктора и его крышка изготавливаются литыми. Они соединены двумя коническими штифтами и болтами в горизонтальной плоскости.

лист

01.2018.2-74 06 01.1.127.6мк.01.ПЗ

Масса и габариты редуктора в значительной степени зависят от того, как распределено передаточное отношение по ступеням передачи. Лучшие показатели имеют редукторы, у которых диаметры колес (а не шестерен) всех ступеней близки между собой. При этом также выполняются и условия смазки погружением колес в общую масляную ванну.

 

Выбор электродвигателя. Кинематический расчёт

 

Общий КПД привода ([1], с. 25)

, (1)

где – КПД пары цилиндрических зубчатых колёс, ;

– КПД, учитывающий потери пары подшипников качения, ;

– КПД открытой ременной передачи, ;

– КПД, учитывающий потери в опорах вала приводного барабана, ;

.

Мощность на валу барабана:

(2)

Требуемая мощность электродвигателя:

(3)

.

Угловая скорость барабана

(4)

Частота вращения барабана

(5)

 

В таблице 3.2 [1,стр.26] по требуемой мощности Р_тр = 2,67 кВт с учётом возможностей привода, состоящего из цилиндрического редуктора и

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

01.2018.2-74 06 01.1.127.6мк.01.ПЗ

ременной передачи, выбираем электродвигатель трёхфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 1000 об./мин 4А 112 МА6 УЗ, с параметрами Р_дв = 3,0 кВт и скольжением 4,7 % (ГОСТ 19 523-81). Номинальная частота вращения n_дв = 1000-47 = 953 об./мин, а угловая скорость:

(6)

 

 

Проверим общее передаточное отношение

(7)

Изм.Изм.

ЛистЛист

№ докум.№ докум.

ПодписьПодпись

ДатаДата

ЛистЛист

01.2018.2-74 06 01.1.127.6мк.02.ПЗ

что можно признать приемлемым, так как оно находится между 7 и 36 (большее значение принимать не рекомендуется).

Частные передаточные числа (они равны передаточным отношениям) можно принять для редуктора по ГОСТ 2185 – 66 для ременной передачи _.

Таблица 1 – Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора и приводного барабана

Вал А		99,74 рад/с
Вал В	70,89 3,36 = 284 об./мин	рад/с
Вал С	70,89 об./мин (см. выше)	7,42 рад/с

Вращающие моменты:

на валу ведущего шкива (вал А):

	(8)

на ведомом валу редуктора (вал С):

	(9)

на ведущем валу редуктора (вал В):

	(10)