Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Условия эксплуатации машинного агрегата.

 

Проектируемый машинный агрегат служит приводом подвесного цеп­ного конвейера и может использоваться на предприятиях различного направления. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через упругую муфту соединен с ведущим валом конического редуктора и открытой зубчатой цилиндрической передачи, ведомый вал которой является приводным валом конвейера. Проектируемый привод работает в 2 смены в нереверсивном режиме. Характер нагрузки - с малыми колебаниями.

Срок службы приводного устройства

Срок службы привода определяется по формуле

L_h = 365L_ГК_Гt_cL_cK_c

где L_Г = 4 года – срок службы привода;

К_Г – коэффициент годового использования;

К_Г = 300/365 = 0,82

где 300 – число рабочих дней в году;

t_c = 8 часов – продолжительность смены;

L_c = 2 – число смен;

К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·4·0,82·8·2·1 = 19200 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 16 ·10³ часов.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер нагрузки	Режим работы
Заводской цех					С малыми колебаниями	Реверсивный

 

2 Выбор двигателя, кинематический расчет привода

Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Fv = 5,0·0,65 = 3,25 кВт

Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_зпη_опη_пк²η_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_зп = 0,96 – КПД закрытой зубчатой конической передачи,

η_оп = 0,94 – КПД открытой зубчатой цилиндрической передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения,

η = 0,98·0,96·0,94·0,995²·0,99 = 0,867.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 3,25/0,867 = 3,75 кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 4,0 кВт

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1

Выбор типа электродвигателя

Вариант	Двигатель	Мощность	Синхронная частота вращения, об/мин	Номинальная частота вращения
	4А100S2	4,0
	4A100L4	4,0
	4A112MB6	4,0
	4A132S8	4,0

 

Частота вращения рабочего вала привода

n_рм = 6·10⁴v/(zp) = 6·10⁴·0,65/(9·100) = 43 об/мин

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Так как габариты открытой передачи должны получиться достаточно большими (чтобы рабочий вал не задевал редуктор), передаточное число ее должно быть большим, поэтому принимаем предварительно для открытой передачи большее значение из рекомендуемого интервала (3÷7) u₂ = 7, тогда для закрытой конической передачи

u₂ = u/u₁ = u/6

Таблица 2.2

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
Привода	67,0	33,3	22,1	16,7
Редуктора
Открытой передачи	9,6	4,76	3,16	5,99

 

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к следующим выводам: вариант 1 исключаем из-за того, что передаточное число редуктора выходит за рекомендуемые пределы. Электродвигатель с числом оборотов 750 не рекомендуется применять из-за больших габаритов, окончательно делаем выбор в пользу варианта 3 с электродвигателем 4A112МB6, так как в этом случае можно принять ближайшее стандартное значение передаточного числа конической передачи u₁=3,15.

 

Электродвигатель 4А112M6 [1c.391]:

мощность - 4,0 кВт,

синхронная частота – 1000 об/мин,

рабочая частота 950 об/мин.