Расчёт и выбор электродвигателя отжима

 

Цель работы: Определение мощности и выбор электродвигателя мойки.

Исходные данные:

G_од = 42 кг- загрузочная масса.

Тип растворителя – хлористый.

Д_б = 1,265 м- диаметр барабана.

R_б = 0,64 м – радиус внутреннего барабана.

G_вл.од. = 195 кг – масса влажной одежды.

ɷ_о = 39,4 рад/с² – угловая скорость вращения внутреннего барабана при отжиме.

G_п.с. = 22 кг – вес передней торцевой стенки.

G_об = 43,9 кг – вес обечайки.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

= 15,9 кг – вес задней стенки.

L_б = 0,6325 м- длина барабана.

 

 

5.1 Внутренний радиус полукольца загрузки

R_вн. = · ;

R_вн. = · = 0,56 м.

5.2 Момент инерции одежды соответственно в начале и конце разгона барабана

Ί_нач = ·﴾R_б² + R_вн² ﴿

где 9,8 – коэффициент перевода кг в Н.,

g – ускорение свободного падения,

 

 

g = 9,8 м/с².

Ί_нач.= · ﴾0,64² + 0,56²﴿ = 15 Н·м·с².

Ί_кон. = ·﴾R_б² + R_вн²; ﴿

где G^/ _вл.од – масса загрузки в конце разгона барабана,

G^/ _вл.од = 0,8 · G _вл.од ;

G^/ _вл.од = 0,8·195 =156 кг;

Ί_кон = · ﴾0,64² + 0,56²﴿ = 42,2 Н·м·с².

 

5.3 Средний момент инерции одежды

Ί_о = ;

Ί_о = = 36,2 Н·м·с².

 

5.4 Момент инерции массы внутреннего барабана

Ί_б = 1,1 – 1,2 · ﴾ Ί_п.с + Ί_бо. + Ί_з.с. ﴿;

где Ί_п.с – момент инерции передней торцевой стенки,

Ί_бо – момент инерции обечайки,

Ί_з.с – момент инерции задней торцевой стенки.

Ί_п.с = ·﴾R_б² + R_з.л²; ﴿

где R_з.л – радиус загрузочного люка,

R_з.л = 0,31625 м.

Ί_п.с = · ﴾0,64² + 0,31625² ﴿ = 5,61 Н·м·с².

Ί_бо = G_об · R_б²;

Ί_бо = 43,9 · 0,64² = 18 Н·м·с².

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

Ί_з.с. = · R_б² ;

Ί_з.с. = · 0,64² = 3,25 Н·м·с².

Ί_б = 1,1 – 1,2 · ﴾ Ί_п.с + Ί_бо. + Ί_з.с. ﴿;

где 1,1-1,2 – коэффициент учитывающий увеличение момента инерции барабана за счёт полуоси,фланцев, шкива и других деталей барабана.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Ί_б = 1,1 · ﴾ 5,61 + 18 + 3,25 ﴿ = 29,5 Н·м·с².

 

 

5.5 Общий момент инерции вращающихся частей внутреннего барабана

Ί = Ί_о + Ί_б ;

Ί = 36,2 + 29,5 = 65,7 Н·м·с².

 

5.6 Угловая скорость внутреннего барабана при отжиме

Ɛ = ;

где _разг. – время разгона внутреннего барабана до скорости установившегося вращения, принимаемого для машин с загрузочной массой 25 кг – 30-40 с, до 25 кг – 15-25 с.

Ɛ = 0,98 рад/с².

 

5.7 Момент разгона внутреннего барабана

М_разг. = Ί · Ɛ;

М_разг. = 65,7·0,98 = 64.4 Н·м.

 

5.8 Радиус центра тяжести полуоси загрузки

R_so = · ;

R_so = · = 0,4 м.

 

5.9 Центробежная сила от неравномерной раскладки одежды по обечайке внутреннего барабана.

G_ц = G^/ _вл.од · ɷ_о² ·10^-2 ·l;

 

где l – эксцентриситет загрузки,

l = 0,08 · R_so;

l = 0,08 ·0,4= 0,032

G_ц = 156 ·39,4² ·10^-2 ·0,032= 113,38 кг.

 

5.10 Определение реакции опор внутреннего

Рl₁ – R_в·l₂ = 0;

Рl₃ – R_а · l₂ = 0;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

l₃ = + ﴾ 0,005-0,1﴿;

l₃ = + 0.1 = 0,41 м.

где l₁ = L_б;

l₁ = 0,6325 м.

Р = ﴾G_н.б. + G^/ _вл.од + G_ц ﴿ · 9,8;

Р = ﴾ 93 +156 +113,38 ﴿ · 9,8 = 3 556,2 Н.

l₂ = l₁ - l₃ ;

l₂ = 0,6325 – 0,41 = 0,2225 м.

R_в = ;

R_в = = 10 110.

 

R_а = ;

R_а = = 6 553.

 

5.11 Крутящий момент от трения в опорах внутреннего барабана

М_а = R_а·f ;

М_в = R_в·f ;

где f – коэффициент трения в подшипниках,

f = 0,01.

М_а = 6 553·0,01· = 1,64 Н·м.

М_в = 10 110 · 001· = 2,52 Н · м.

 

5.12 Крутящий момент от трения внутреннего барабана и одежды о воздух

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

М_возд = 9750 · ;

где N_в - мощность аэродинамического сопротивления.

n_о – число оборотов при отжиме,

n_о = 375 ом/мин.

N_в = 3·10^-3·0.122 ·ɷ_о³· ﴾ Д_б⁵ · ﴾ 1+ ﴿ + Д_вн.⁵·﴾ 1+ ﴿﴿;

Д_вн = R_вн ·2;

 

Д_вн = 0,56· 2 = 1.12 м.

N_в = 3·10^-3·0.122 ·39,4³ · ﴾1,265⁵ · ﴾1+ ﴿ + 1,12 ·﴾ 1+ ﴿﴿ = 2,4.

М_возд = 9750 · = 62,4 Н·м.

 

 

5.13 Крутящий момент в сальниках

М_{с =} М_3;

М₃ = n_c · d_c²;

 

где d_c² – диаметр вала под сальником,

d_c² =1,3-1,5 · dв;

d_c² = 1,3· 0,05 = 0,0562.

М₃ = 4 · 0,0562 = 0.0225 Н·м.

 

5.14 Крутящий момент на преодоление неравномерности загрузки барабана

М_q = q ·g · R_so;

где q – разность масс полуколец загрузки

q = G₂ – G₁;

G₁ + G₂ = G^/ _вл.од;

= 0,8 = G₂ = ;

G₂ = = 86.7 кг;

G₁ = G₂ ·0,8;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

G₁ = 86,7 ·0,8 = 69,3;

q = 86,7 – 69,3 = 17,4.

 

М_q = 17,4 ·9,8·0,4 = 6,2 Н·м.

 

5.15 Суммарный крутящий момент на валу внутреннего барабана при установившейся скорости вращения

ΣМ_уст. = М _а + М _в + М _возд. + М_с + М_q;

 

где М _а и М _в – крутящие моменты от сил трения в опорах внутреннего барабана.

М _возд – крутящий момент от трения внутреннего барабана с загруженной в него одеждой о воздух.

М_с – крутящий момент в сальниках;

М_q – крутящий момент на преодоление неравномерности загрузки барабана

 

ΣМ_уст. = 1.64 +2,52 + 62,4 + 0,0225 + 6,2 = 166,6 Н·м.

 

5.16 Крутящий момент полуоси барабана

ΣМ_о = М_разг. +0,6· ΣМ_уст.;

ΣМ_о = 64,4 + 0,6·166,6 = 164,5 Н·м.

 

5.17 Мощность электродвигателя отжима

N_о = ;

где ɳ_о – КПД привода,

ɳ_о = 0,9 %.

N_о = = 7,3 кВт.

 

Принимается электродвигатель марки 4А16ОS8У3, мощностью 7,5 кВт,

и с числом оборотов 750 об/мин.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист