|
 |
Кинематический расчет привода - практическая работа
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 - 2.0 out of
5
based on
2 votes
Добавить комментарий
|
|
|
 |