Кинематический расчет привода. Номер балки h, мм b, мм s, мм t, мм Площадь, см2

Пример расчета РГР 3

Двутавры

Номер балки	h, мм	b, мм	s, мм	t, мм	Площадь, см^2	Масса 1 м, кг	Справочные величины для осей
x-x	y-y
Jx, см^4	Wx, см^3	ix, см	Sx, см^3	JY, см^4	WY, см^3	IY, см
			4,5	7,2	12,0	9,46		39,7	4,06	23,0	17,9	6,49	1,22
			4,8	7,3	14,7	11,50		58,4	4,88	33,7	27,9	8,72	1,38
			4,9	7,5	17,4	13,70		81,7	5,73	46,8	41,9	11,50	1,55
			5,0	7,8	20,2	15,90		109,0	6,57	62,3	58,6	14,50	1,70
			5,1	8,1	23,4	18,40		143,0	7,42	81,4	82,6	18,40	1,88
18а			5,1	8,3	25,4	19,90		159,0	7,51	89,8	114,0	22,80	2,12
			5,2	8,4	26,8	21,00		184,0	8,28	104,0	115,0	23,10	2,07
20а			5,2	8,6	28,9	22,70		203,0	8,37	114,0	155,0	28,20	2,32
			5,4	8,7	30,6	24,00		232,0	9,13	131,0	157,0	28,60	2,27
22а			5,4	8,9	32,6	25,80		254,0	9,22	143,0	206,0	34,30	2,50
			5,6	9,5	34,8	27,30		289,0	9,97	163,0	198,0	34,50	2,37
24а			5,6	9,8	37,5	29,40		317,0	10,10	178,0	260,0	41,60	2,63
			6,0	9,8	40,2	31,50		371,0	11,20	210,0	260,0	41,50	2,54
27а			6,0	10,2	43,2	33,90		407,0	11,30	229,0	337,0	50,00	2,80
			6,5	10,2	46,5	36,50		472,0	12,30	268,0	337,0	49,90	2,69
30а			6,5	10,7	49,9	39,20		518,0	12,50	292,0	436,0	60,10	2,95
			7,0	11,2	53,8	42,20		597,0	13,50	339,0	419,0	59,90	2,79
			7,5	12,3	61,9	48,60		743,0	14,70	423,0	516,0	71,10	2,89
			8,3	13,0	72,6	57,00		953,0	16,20	545,0	667,0	86,10	3,03
			9,0	14,2	84,7	66,50			18,10	708,0	808,0	101,0	3,09
			10,0	15,2	100,0	78,50			19,90	919,0		123,0	3,23
			11,0	16,5	118,0	92,60			21,80			151,0	3,39
			12,0	17,8	138,0	108,0			23,60			182,0	3,54

Спроектировать привод к конвейеру по заданной схеме (рис. 1), открытая быстроходная передача клиноременная, открытая тихоходная – цепкая; редуктор цилиндрический косозубый, срок службы привода t=15000ч., работа двухсменная, нагрузка спокойная, мощность на ведомой звездочке цепной передачи P₄ = 3 кВт, частота вращения n₄ = 50 мин^-1.

Рис.1. Кинематическая схема привода к конвейеру

1. Определим момент на валу ведомой звездочки:

, (1)

где Р₄ – мощность на ведомой звездочке цепной передачи;

w₄ – угловая скорость вала ведомой звездочки

, где n₄ – частота вращения вала ведомой звездочки.

Подставим в формулу (1) известные величины и определим численное значение момента на валу ведомой звездочки:

.

2. Определим КПД редуктора и привода в целом по формуле:

h_р= h_зп × h_п² (2)

h= h_р × h_оп² (3)

где h_зп – КПД зубчатой передачи;

h_п – КПД пары подшипников качения;

h_оп – КПД открытой передачи (клиноременной и цепной).

По табл. 1 выбираем КПД передачи редуктора (цилиндрическая зубчатая пара, закрытая с жидкой смазкой) h_зп = 0,98; КПД цепной передачи h_цп = 0,96, КПД клиноременной передачи h_кп = 0,96; пара подшипников качения h_п = 0,99. Подставив численное значение КПД в формулы (2) и (3) получаем:

h_р = h_зп h_п² = 0,98 0,99² = 0,96,

h = h_р h_оп² = 0,96 0,96 0,96 = 0,88.

3. Определим потребную мощность электродвигателя (на первом валу):

. (4)

По формуле (4), подставив известные величины, получаем:

= 3,4 кВт.

По табл. 2 выбираем двигатель с синхронной частотой вращения n_с=1000 об/мин, серии 4А 112 МА 6 У3 общего назначения, мощность которого Р_сч = 3,0 кВт, допускается некоторая перегрузка двигателя, скольжение 1 двигателя S = 4,7 %.

4А 112 МА 6 У3: 4 – порядковый номер серии,

А – род двигателя – асинхронный,

станина и щиты чугунные или стальные, высота от оси вращения – 112 мм; буква М указывает установочный размер по длине станины, буква А отмечает длину сердечника статора; цифра 6 – число полюсов; У3 – указывает на то, что двигатель предназначен для работы в зонах с умеренным климатом.

Определим частоту вращения двигателя под нагрузкой

(5)

Подставив известные величины в формулу (5) получаем:

об/мин.

Угловую скорость вала двигателя w, определим из следующей зависимости:

, (6)

где n₁ – частота вращения двигателя под нагрузкой

= 99,75с^-1.

4. Определим общее передаточное отношение привода:

, (7)

где w₁, w₄ – угловые скорости на валу двигателя и на валу ведомой звездочки

= 19,07.

5. Определим передаточное отношение цепной и клиноременной передачи:

, (8)

где u_оп – передаточное отношение открытой передачи;

u - общее передаточное отношение привода;

u_р – передаточное отношение редуктора, i_p =U_зп (передаточное число

цилиндрической зубчатой пары редуктора).

Подставив в формулу (8) известные величины, приняв при этом передаточное число цилиндрической зубчатой пары редуктора, из ряда представленных ниже передаточных чисел:

2,0; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4,0 4,5; 5,0; 5,6; 6,3; 7,1,

значение U_зп=5, получим, что

= 3,814, тогда, т.к. у нас имеются две открытые передачи: цепная и клиноременная, то

6. Определим моменты на валах редуктора:

Момент на ведомом (выходном) валу редуктора равен:

Т_з=Т₄/(u_цп´h_цп), (9)

где Т_ц – момент на ведомой звездочки цепной передачи;

u_цп – передаточное отношение цепной передачи;

h_цп – КПД цепной передачи.

Все указанные величины определялись ранее, подставив в формулу (8) имеем;

= 0,307кН × м.

Момент на входном валу (ведущем) валу редуктора:

, (10)

где Т₃ – момент на ведомом (выходном) валу редуктора;

U_зп – передаточное число цилиндрической зубчатой пары редуктора4

h_зп – КПД цилиндрической зубчатой пары редуктора;

h_п – КПД пары подшипников качения.

Подставив в формулу (10) все известные величины имеем:

= 0,064кН × м.

Момент на валу двигателя:

, (11)

где Т₂ – момент на входном (ведущем) валу редуктора;

u_рем- передаточное отношение клиноременной передачи;

h_рем - КПД клиноременной передачи.

Подставив в формулу (11) известные величины, имеем, что

= 0,034 кН × м.

Правильность проведенных вычислений проверим по формулам (12) и (13):

. (12)

, (13)

где Т₃ - момент на ведомом валу редуктора;

Т₄ – момент на ведомом валу звездочки цепной передачи;

u_р – передаточное отношение редуктора;

h_р – КПД редуктора;

h_р.п. – КПД клиноременной передачи;

i - передаточное отношение привода;

h – КПД привода.

Uрп-перед отношением р.п.

Подставим в формулы (12) и (13) определимые ранее величины выполним проверку вычислений:

= 0,034 кН× м,

= 0,034 кН × м.

7. Определим угловые скорости на валах редуктора:

Угловая скорость на ведомом (выходном) валу редуктора равна:

, (14)

где w₂ – угловая скорость на входном валу редуктора;

U_зп – передаточное число зубчатой передачи редуктора.

, (15)

где w₁ – угловая скорость на валу двигателя;

i_р.п. – передаточное отношение клиноременной передачи.

Подставим в формулу (15) известные величины получим, что

= 51,15с ^-1.

Подставим полученное значение w₂ в формулу (14) имеем:

= 10,23 с^-1.

Зная численное значение угловой скорости на выходном валу редуктора (w₃) можно определить угловую скорость на валу ведомой звездочки цепной передачи:

, (16)

где w₃ – угловая скорость на выходном валу редуктора;

i_цп – передаточное отношение цепной передачи.

Подставив численное значение известных величин в формулу (16) имеем:

= 5,25 с^-1.

Правильность проведенных вычислений проверим по следующей формуле:

, (17)

где w₁ – угловая скорость на валу двигателя;

i – передаточное отношение всего привода.

= 5,23 с^-1.

Выражение полученное подтверждает правильность проведенных вычислений.

Дата добавления: 2014-11-29