Общие сведения о механических приводах

Содержание работы

Лабораторная работа выполняется двумя бригадами студентов из 3…4 человек, для чего используются два механических привода машин непрерывного транспорта:

1 – привод ленточного конвейера (в дальнейшем – Привод 1);

2 – привод цепного конвейера (в дальнейшем – Привод 2).

В процессе выполнения лабораторной работы студенты должны:

1. Ознакомиться с назначением, принципом действия, конструкцией привода конвейера.

2. Составить кинематическую схему заданного привода и указать на ней основные геометрические, кинематические параметры.

3. Определить замерами основные геометрические параметры заданного привода.

4. Определить расчетные значения основных кинематических параметров.

5. Экспериментально определить фактические значения основных кинематических параметров и сравнить их с расчетными значениями.

6. Занести результаты измерений и расчетов в итоговую таблицу отчета по образцу табл. 1, оформить отчет и ответить (устно) на контрольные вопросы.

Оборудование и инструменты:

Ø Привод ленточного конвейера (Привод 1).

Ø Привод цепного конвейера (Привод 2).

Ø Рулетка 3 м – 2 шт.

Ø Секундомер – 2 шт.

Общие сведения о механических приводах

Механический привод (в дальнейшем – привод) является энергосиловой установкой всей машины и предназначен для передачи механической энергии от источника этой энергии (двигателя) к потребителю (исполнительному органу привода или рабочему органу всей машины). Между ними устанавливаются закрытые или открытые механические передачи, которые не только передают энергию, но и изменяют скоростные и силовые параметры движения. Связь между этими элементами осуществляется соединительными муфтами, которые выполняют и предохранительные функции – предотвращают поломки дорогостоящих деталей в случаях возможных перегрузок.

Источниками энергии в машинах служат двигатели, в которых электрическая (электродвигатели) или тепловая (двигатели внутреннего сгорания) энергия превращается в механическую энергию вращения вала (ротора) двигателя. В стационарном лабораторном оборудовании в основном используются электродвигатели, которые, как правило, характеризуются частотой вращения вала , измеряемой в оборотах в минуту – (об/мин), и мощностью в киловаттах – КВт, значения которых указываются либо на табличке двигателя, либо в каталогах и справочниках, либо в паспортах и сертификатах завода-изготовителя.

Исполнительными органами являются приводные валы с установленными на них барабанами для лент или канатов, звездочками для тяговых цепей, канатоведущими шкивами, приводными колесами различных механизмов (подъема, передвижения, поворота и т.п.). Эти устройства характеризуются расчетными диаметрами (D _б, D _зв, D _ш, D _к), частотами вращения приводных валов (, , , ), окружными скоростями этих элементов (V _б, V _зв, V _ш, V _к), а также окружными усилиями (F_t _б, F_t _зв, F_t _ш, F_t _к), создающими тяговые усилия в лентах, цепях, канатах, которые, в свою очередь, передают эти усилия рабочим органам машины – ковшу экскаватора, крюку подъемного крана, ленте конвейера и т.п.

Механические передачи в приводах используются либо как открытые (зубчатые, ременные, цепные), не требующие герметичного корпуса с жидкостной смазкой, либо как закрытые (червячные, зубчатые или комбинированные редукторы), в которых жидкостная смазка необходима. Входные и выходные валы таких устройств соединяются между собой (и таким образом передают механическую энергию поэтапно в направлении от двигателя к исполнительному органу) чаще всего либо упругими, либо кулачковыми, либо зубчатыми, либо фрикционными муфтами. Наиболее распространены муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП), которые просты по конструкции, дешевы в изготовлении и надежны в эксплуатации. Они могут выполнять предохранительные функции при кратковременных перегрузках и при этом компенсировать осевые, радиальные и угловые смещения концов соединяемых валов, возникающие вследствие неточности изготовления и монтажа передач, а также из-за неравномерности их нагружения по технологическим и эксплуатационным причинам.

Механические передачи характеризуются частными передаточными числами (i – для открытых, u – для закрытых), которые определяются отношением либо геометрических , либо кинематических , либо энергетических параметров.

Количество механических передач (ступеней в приводе с их частными передаточными числами (, , , ) определяется возможностью или необходимостью привода изменять скоростные и силовые параметры движения в направлении передачи энергии (от двигателя к исполнительному органу).

Приводы могут быть скоростными (ускоряющими), когда исполнительный орган движется быстрее вала двигателя (например привод шпинделя высокооборотного металлообрабатывающего станка), и силовыми (замедляющими), когда исполнительный орган движется медленнее вала двигателя (например привод ленточного конвейера). Силовой тип приводов широко используется в строительных и транспортных машинах, а также в заводском технологическом оборудовании. В силовых приводах усилия на исполнительном органе (тяговые усилия) во много раз превышают таковые на валу двигателя. У таких приводов, говоря сленговым языком, «двигатели быстрые, но слабые», а исполнительные органы «медленные, но сильные». Во сколько раз эти характеристики отличаются друг от друга, показывает общее передаточное число привода , которое является основным кинематическим параметром привода и определяется либо расчетным, либо экспериментальным путем.

У скоростных (ускоряющих) приводов < 1, у силовых (замедляющих) приводов > 1.