Кінематичний розрахунок приводу і вибір електродвигуна

І вибір електродвигуна

Кінематичний розрахунок приводу

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №1

Поширеною задачею в багатьох курсових проектах є вибір електродвигуна. Попереднім етапом для розв’язання цієї задачі в більшості випадків є кінематичний розрахунок.

Наведемо типову методику такого розрахунку.

Для конструктора задається схема приводу або надано можливість проаналізувати різні варіанти схем. Крім того, задані параметри на виході приводу. Найчастіше це: Т – вихідний момент, ω - кутова швидкість, ресурс, умови роботи, кількість робочих змін, відношення пікового навантаження до номінального, реверсивність тощо.

Виходячи з економічних міркувань, високих технічних характеристик і доступності в літературі необхідних параметрів, перевагу віддамо двигунам трьохфазним асинхронним серії 4А.

Задачу вибору і кінематичного розрахунку приводу починаємо з визначення потужності на виході приводу.

Коли задано значення вихідного моменту Т(H·м) і кутової швидкості ω (с^{- 1} ) вихідного вала, то потужність Р_{вих .} визначається за формулою

Коли ж задано частоту обертання вихідного вала , то

Виходячи з конкретної кінематичної схеми і враховуючі послідовний характер передачі потужності, визначаємо загальний коефіцієнт корисної дії

де η - к.к.д. окремих кінематичних пар.

Розрахункове значення потужності двигуна дорівнює

Знайдене значення заокруглюємо в бік збільшення до найближчої номінальної потужності стандартного двигуна.

Запропоновані двигуни серії 4А поділені на групи згідно з синхронною частотою обертання 750, 1000, 1500, 3000 об/хв.

Таким чином, визначена номінальна потужність відповідає різним двигунам з відповідних груп.

Остаточний вибір оптимального двигуна залежить від кінематичної схеми, характеристик приводу і проводиться після визначення передаточного числа приводу і його ступенів.

Слід також враховувати, що двигуни з невеликим числом обертів мають велику масу і розміри, а також і велику ціну, а двигуни з великою частотою обертання мають зменшений ресурс, тому рекомендуємо в курсовому проекті приймати двигуни з частотами 1500, 1000 об/хв.

Часто вибір електродвигуна ведеться як ітераційна задача.

Задавшись синхронною частотою обертання двигуна , визначають загальне передаточне число приводу

де - частота обертання і кутова швидкість на виході.

Як уже було сказано раніше, загальне передаточне число можна представити у вигляді

де - передаточне число відповідної ступені.

Для закритих передач слід вибирати стандартні числа і “вписуватись” в загальне передаточне число, підбираючи передаточне число відкритої передачі, залишаючи його в рекомендованих межах.

Для циліндричних двохступінчастих редукторів, виконаних за розгорнутою схемою, передаточне число швидкохідної ступені знаходять за формулою

де - передаточне число редуктора.

Передаточне число редуктора в цьому разі:

де - передаточне число тихохідної ступені.

Для того, щоб розміри передачі були не занадто великими, бажано вибирати рекомендовані передаточні числа ближче до середніх значень.

В тому випадку, коли для вибраного двигуна не вдається підібрати рекомендовані передаточні числа, слід взяти двигун з меншою частотою.

Підібравши електродвигун, визначається фактичне передаточне число приводу

і уточнюються передаточні числа ступенів.

Наступним кроком є визначення кутових швидкостей і частот обертання, починаючи від електродвигуна і закінчуючи вихідним валом

де - кутова швидкість і частота обертання валів, перерахованих від швидкохідного до вихідного.

Потужності, що передаються відповідними валами, визначаються, виходячи з потужності електродвигуна і втрат в кінематичних парах, що розташовані до відповідного вала:

де - к.к.д. кінематичних пар, що розташовані до відповідного вала.

Крутні моменти , що діють на відповідному валі, знаходяться за формулою:

де - потужність, що передається валом, Вт;

- кутова швидкість вала, с^-1.

В результаті розрахунків перевіркою необхідно підтвердити

Для зручності знайдені характеристики бажано представити у вигляді таблиці.

Дата добавления: 2015-06-28