30 | 03 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Кинематический расчет привода - практическая работа

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Цель работы:

1.  Изучить последовательность выполнения кинематического расчета привода.

2.  Ознакомиться с примером кинематического расчета привода.

3.  Выполнить кинематический расчет привода для индивидуального задания.

Порядок выполнения кинематического расчета привода. Проектирование машины любого типа начинается с расчета привода, который начинают с выбора двигателя по потребной мощности, кинематической схеме привода и условиям эксплуатации, указанным в задании на разработку машины. Требуемую мощность двигателя определяют на основании исходных данных – рабочих характеристик машины.

Если указана мощность () на выходном валу привода, то расчетная мощность на входном валу привода определяется по зависимости:

, (1)

где - коэффициент полезного действия (КПД) привода, который равный произведению частных КПД элементов привода

, (2)

где - КПД отдельных звеньев кинематической цепи привода, ориентировочные значения, которых приведены в таблице 1.1.

С учетом расчетной мощности на входном валу привода определяется мощность двигателя привода из условия .

Если на выходном валу указаны вращающий момент () и его угловая скорость (), то мощность привода

. (3)

Если на выходном валу указаны тяговое усилие ()и его скорость (), то мощность на входном валу привода

. (4)

Таблица 1.1. Средние значения коэффициентов полезного действия элементов привода

Элемент привода

Элемент привода

Закрытая зубчатая:

с цилиндрическими колесами

с коническими колесами

Открытая зубчатая:

с цилиндрическими колесами

с коническими колесами

Закрытая червячная при числе

заходов червяка

0,97…0,98

0,96…0,97

0,92…0,94

0,91…0,93

0,70…0,75

0,80…0,85

0,90…0,95

Цепная:

закрытая

открытая

Ременная передача:

с плоским ремнем

с клиновым и зубчатым

Подшипники:

качения (одна пара)

скольжения (одна пара)

Муфта компенсирующая

0,95…0,97

0,90…0,95

0,96…0,98

0,95…0,97

0,99…0,995

0,99…0,995

0,985…0,995

В большинстве стационарных машин в качестве двигателя принимается трехфазный асинхронный электродвигатель, характерной особенностью которого является синхронная частота вращения, которая в зависимости от числа пар полюсов может быть 3000;1500;1000;750;600; 500 об/мин. Для обеспечения заданной скорости на выходном валу привода его передаточное отношение

(5)

Передаточное отношение привода равно произведению передаточных отношений всех передач привода:

, (6)

где - передаточное отношение отдельных передач кинематической цепи привода.

Передаточные отношения для различных видов механических передач приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Средние значения передаточных отношений механических передач

Передача

Передаточное отношение

Зубчатая:

с цилиндрическими колесами

с коническими колесами

Червячная:

с однозаходным червяком

с двухзаходным червяком

с четырехзаходным червяком

Цепная

Ременная

3…6

2…5

28…80

14…40

7…20

3…6

2…4

При кинематическом расчете привода принята нумерация валов начиная от вала приводного двигателя. Для каждого вала определяется мощность, момент и его угловая скорость (частота вращения) с учетом КПД передач и их передаточного отношения.

Мощность на том валу привода

. (7)

Угловая скорость на том валу привода

. (8)

Момент том валу привода

. (9)

2. Пример расчета. Определить мощность привода ленточного транспортера, представленного на рис. 1.1. Рассчитать мощность, момент и угловую скорость на каждом валу привода.

Исходные данные. Тяговое усилие на ленте 10 кН, скорость движения ленты . 1 м/с. Электродвигатель с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. Диаметр приводного барабана транспортера 800 мм. Передаточные отношения ременной, зубчатой и цепной передач: 3,45; 5,6;3,25.

Рис.1.1. Кинематическая схема привода: 1 – двигатель, 2 – клиноременная передача, 3 – закрытая зубчатая передача, 4 – цепная передача, 5 – барабан ленточного конвейера.

РЕШЕНИЕ

1. Принимаем КПД элементов привода по таблице 1.1:

0,97 - КПД ременной передачи,

0,97 – КПД зубчатой передачи,

0,92 – КПД цепной передачи,

0,99 –КПД пары опорных подшипников.

2. Общий КПД привода по формуле (2):

0,84.

3. Частота вращения приводного барабана:

23,9 об/мин.

4.  Передаточное отношение привода по формуле (5):

62,8.

Проверка передаточного отношения для заданных передаточных отношений передач по формуле (6)

62,8.

5. Расчетная мощность на валу двигателя привода определяется по формуле (1)

11900 Вт = 11,9 кВт.

6. Угловые скорости, мощности и крутящие моменты на валах привода:

I вал – вал двигателя:

157 1/с,

кВт,

.

II вал – входной вал редуктора:

45,5 1/с,

11,4 кВт,

III вал – выходной вал редуктора:

8,1 1/с,

10,9 кВт,

IV вал – вал барабана:

2,5 1/с,

10 кВт,

.

Проверка тягового усилия на ленте конвейера:

н = 10 кН.

3.  Индивидуальные задания для выполнения кинематического расчета привода.

Индивидуальные задания по практической работе выполняются для кинематической схемы, представленной на рис.1.1. с исходными данными приведенными в таблицах 1.3,1.4.

Необходимо определить мощность привода ленточного транспортера, представленного на рис. 1.1. Рассчитать мощность, момент и угловую скорость на каждом валу привода.

Таблица 1.3. Исходные данные для кинематической схемы рис.1.1.

варианта

Мощность на выходном валу привода, кВт

Синхронная частота вращения двигателя, об/мин

Частота вращения вала барабана, об/мин

Передаточное отношение передачи

ременной

зубчатой

1

4

3000

90

2,8

6,3

2

7,5

3000

100

2,5

5,6

3

12

3000

110

2,0

6,3

4

15

3000

120

1,8

5,6

5

18

3000

150

2,0

5,0

6

4

3000

80

2,24

4,0

7

7,5

3000

90

3,15

6,3

8

12

3000

100

2,8

5,6

9

15

3000

110

2,5

5,0

10

18

3000

120

3,15

4,5

11

4

1500

150

2,24

5,0

12

7,5

1500

80

2,0

4,0

13

12

1500

90

3,15

3,15

14

15

1500

100

1,4

2,8

15

18

1500

110

1,6

3,15

16

4

1500

120

2,8

2,8

17

7,5

1500

150

2,5

2,5

18

12

1500

80

2,0

2,0

19

15

1500

90

3,55

3,15

20

18

1500

100

3,15

3,55

21

4

1000

110

2,8

2,8

22

7,5

1000

120

2,24

2,24

23

12

1000

70

2,5

2,5

24

15

1000

60

1,6

2,0

25

18

1000

50

2,0

3,15

26

4

1000

80

3,55

3,55

27

7,5

1000

75

2,8

2,8

28

12

1000

65

2,24

2,24

29

15

1000

55

3,15

3,15

30

18

1000

70

1,6

2,24

31

12

750

60

2,5

1,8

32

15

750

50

2,0

2,0

ПРИМЕЧАНИЕ. При кинематическом расчете необходимо из общего передаточного отношения по заданным значениям определить передаточное отношение для цепной передачи.

Таблица 1.4. Исходные данные для кинематической схемы рис.1.1.

варианта

Мощность на выходном валу привода, кВт

Синхронная частота вращения двигателя, об/мин

Частота вращения вала барабана, об/мин

Передаточное отношение передачи

ременной

зубчатой

1

4

3000

110

4,0

5,6

2

7,5

3000

120

4,0

5,0

3

12

3000

130

3,6

5,6

4

15

3000

140

3,6

5,0

5

18

3000

170

2,5

4,0

6

4

3000

100

2,5

4,5

7

7,5

3000

110

4,1

6,3

8

12

3000

120

4,1

5,6

9

15

3000

130

3,7

5,0

10

18

3000

140

3,7

6,3

11

4

1500

130

2,5

4,5

12

7,5

1500

60

2,5

4,0

13

12

1500

70

2,0

3,15

14

15

1500

80

2,1

2,8

15

18

1500

90

1,9

3,15

16

4

1500

100

3,6

5,6

17

7,5

1500

130

2,5

2,5

18

12

1500

60

2,5

2,0

19

15

1500

70

2,1

3,55

20

18

1500

80

2,1

3,15

21

4

1000

90

3,7

2,8

22

7,5

1000

100

2,3

2,24

23

12

1000

50

2,5

2,5

24

15

1000

40

2,5

2,0

25

18

1000

30

2,1

4,0

26

4

1000

60

2,1

3,55

27

7,5

1000

55

3,7

2,8

28

12

1000

45

2,3

2,24

29

15

1000

35

1,9

3,15

30

18

1000

50

3,6

2,6

31

12

750

30

2,5

2,5

32

15

750

20

2,5

2,0

ПРИМЕЧАНИЕ. При кинематическом расчете необходимо из общего передаточного отношения по заданным значениям определить передаточное отношение для цепной передачи.


Кинематический расчет привода - практическая работа - 4.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить