Проектирование привода вала ленточного конвейера (стр. 2 из 6)

Точность разбивки общего передаточного отношения проверяется следующим условием:

(14)

Так как в нашем случае открытой передачи нет, то точность разбивки общего передаточного отношения будет:

∆U = | (U₀- U_{б *}U_т)/U₀ | = | (10,465 – 2,8 * 3,55)/10,465 | = 0,05

Теперь необходимо произвести проверку выбранного электродвигателя на перегрузку. Она преследует цель предотвратить "опрокидывание" (остановку двигателя под нагрузкой) при резком увеличении нагрузки. Проверку производят при возможных неблагоприятных условиях эксплуатации, когда напряжение в электросети понижено на 10 % (что соответствует уменьшению движущего момента на 19 %), а нагрузка достигает максимального значения

где P_таб = 5,5 кВт – номинальная мощность двигателя по каталогу;

T_max = 1,5 Т – максимальный момент при эксплуатации (по графику нагрузки), кНм;

n_таб = 720 об/мин – асинхронная частота вращения вала электродвигателя по каталогу;

ψ_n = 2,2 – кратность пускового момента по каталогу на электродвигатель.

Тогда

Условие не выполняется, поэтому выбираем электродвигатель (см. п.6 [5,27]) большей мощности 4А 160S8 УЗ/730: Р_таб= 7,5 кВт; n_таб= 730 об/мин.

Так как асинхронная частота вала электродвигателя изменилась, то и общее передаточное отношение привода также изменится:

Принимаем передаточное число редуктора по стандартному ряду чисел: U_р=10.

Так как передаточное число редуктора во втором случае равно передаточному числу в первом случае, то тогда передаточные отношения тихоходной и быстроходной передач во втором случае будут равны соответственно отношениям тихоходной и быстроходной передач в первом случае. Отсюда U_т = 3,55 и U_б = 2,8.

Проверяем точность разбивки общего передаточного отношения:

∆U = | (U₀- U_{б *}U_т)/U₀ | = | (10,6 – 3,55 * 2,8)/10,6 | = 0,06

Производим проверку электродвигателя на перегрузку:

Условие выполняется, поэтому окончательно принимаем электродвигатель 4А 160S8 УЗ/730 исполнение IМ 1081.

Вычерчиваем эскиз выбранного электродвигателя с указанием его основных характеристик:

d₃₀	L₁	L₃₀	d₁	b₁	h₁	L₁₀	L₃₁	d₁₀	b₁₀	h	h₁₀	h₃₁
358	110	624	48	14	9	178	108	15	254	160	18	430

Мощность Р_ТАБ = 7,5 кВт; частота вращения n_таб = 730 об/мин; кратность пускового момента

= Т_ПУСК/Т = 2,2.

1.4 Составление таблицы исходных данных

Предварительно на кинематической схеме привода (см. задание на курсовой проект) пронумеруем валы по порядку, начиняя с вала, который через упругую муфту связан с валом электродвигателя. Далее наносим обозначения передаточных отношений отдельных ступеней передач и КПД элементов кинематической цепи. Подстрочный индекс передаточного отношения состоит из двух цифр. Первая цифра соответствует номеру вала ведущего элемента, а вторая – номеру вала ведомого элемента. Затем производим расчет кинематических и силовых характеристик каждого вала. Расчет этот оформляем в виде таблицы исходных данных.

При расчете мощности на каждом валу учитываются потери (КПД) на участке кинематической цепи от электродвигателя до рассматриваемого вала и от предыдущего вала до рассматриваемого вала. Кроме того, при расчете P₁ за мощность электродвигателя принимается номинальная расчетная (Р_РН), полученная по формуле:

кВт (16)

Тогда для данного случая номинальная расчетная мощность электродвигателя:

Тогда таблица исходных данных будет выглядеть так:

№ валов	n_i , об/мин	P_i , кВт	T_i , Н·м
1
2
3
4	n₄ = n₃ = 73,4

Проверка

Должны выполнятся следующие два примерных равенства.

n₄≈ n_И_M и Т₄≈ Т. (17)

Имеем по расчетам

n₄ = 73,4 об/мин; n_им = 68,8 об/мин;

T₄ = 817,7 Н·м; T = 875 Н·м.

Расхождения в скоростях и моментах составляют около 6 %.

Таблица исходных данных позволяет начать проектирование с любого элемента кинематической схемы привода. Так, для рассматриваемого примера по данным первой строки (вал № 1) производится подбор упругой муфты и расчет гюрзой (быстроходной) ступени передач редуктора. По данным второй строки (вал № 2) рассчитывается вторая (тихоходная) ступень редуктора. По данным третьей строки (вал № 3) – подбор муфты. По данным четвертой строки производится проектирование ИМ.

1.5 Выбор редуктора

По кинематической схеме задания на курсовой проект передаточный механизм представляет собой коничеко-цилиндрический редуктор общего назначения типа КЦ1. Его выбор зависит от исполнения редуктора по передаточному отношению и допускаемому моменту на тихоходном валу.

Так как в нашем случае передаточное число редуктора равняется 10, то по таблице исполнения редукторов по передаточным отношениям (см. [5,39]) наш редуктор относится к исполнению IV.

Далее по таблице допускаемых моментов на тихоходных валах выбираем типоразмер нашего редуктора КЦ1 – 250, учитывая, что в нашем случае момент на тихоходном валу 842,8 Н * м (см. таблицу исходных данных: вал №3, п.4).

Тогда полное обозначение нашего коническо-цилиндрического редуктора будет иметь вид: КЦ1 – 250 – IV – 2 – ЦУ2.

Вычерчиваем эскиз коническо-цилиндрического редуктора с его основными характеристиками:

Б – быстроходный вал; Т – тихоходный вал; М – масломерная игла.

Типо- размер	А	А₁	А₂	А₃	А₄	А₅	L	L₁	H	H₁
КЦ1-250	250	120	–	–	480	325	1170	600	515	265

Типо- размер	В	В₁	l	l₁	h	S	Отверстия		Масса, кг, не более
							d	число
КЦ1-250	275	–	160	–	–	25	22	4	391

Размеры концов быстроходного и тихоходного валов, мм

Вал тихоходный Вал быстроходный

d₃	l₄	L₃	b₁	t₁
55	110	319,5	16	59

d₁	d₂	l₂	l₃	L₂	b	t
50	85	85	515	625	14	26,5

1.6 Подбор муфт

Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов вала, стержней, труб, электрических проводов и т.д. В данном курсовом проекте нас интересуют муфты соединяющие концы валов. Это соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора и тихоходного вала редуктора с приводным валом ленточного конвейера.