Практические работы
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 2.88 (12 Голосов)

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 image001_caeb50a10d140df429f2323ff2842c91 Кинематический расчет привода - практическая работа (image002_2f278580856bc2d8ef56fa596bfbcfa1 Кинематический расчет привода - практическая работа) на выходном валу привода, то расчетная мощность на входном валу привода определяется по зависимости:

image003_ec39e886ac9074cd1ecf5a6c2aed4359 Кинематический расчет привода - практическая работа, (1)

где image004_9b63808651de21e4fc6fa8ab43118f62 Кинематический расчет привода - практическая работа - коэффициент полезного действия (КПД) привода, который равный произведению частных КПД элементов привода

image005_1043724af7cf07304bb8fdf4d1186299 Кинематический расчет привода - практическая работа, (2)

где image006_19a0218326b61b5068d5972769adf320 Кинематический расчет привода - практическая работа - 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 image007_688bd4915941d2ad60c8139bb90cd5bf Кинематический расчет привода - практическая работа.

Если на выходном валу указаны вращающий момент image008_7e216145503c967bf769f6599fd6e282 Кинематический расчет привода - практическая работа (image009_3b96f16a4f4f4ee549dd71b014dc1230 Кинематический расчет привода - практическая работа) и его угловая скорость image010_9a2ea7dc0ecdee2a7b6bc0b3cd32ab53 Кинематический расчет привода - практическая работа (image011_6a6df3708061e08663eefe36b8ea739d Кинематический расчет привода - практическая работа), то мощность привода

image012_e41a2a2cca7d8b8aaf28e5bfc9e8b07a Кинематический расчет привода - практическая работа. (3)

Если на выходном валу указаны тяговое усилие image013_7c90dcbec209250e394ac5beba14d109 Кинематический расчет привода - практическая работа (image014_6c2dfd2dc00297b8bc64c0c9ec77e1a0 Кинематический расчет привода - практическая работа)и его скорость image015_26997df042130717606a618f475cc25e Кинематический расчет привода - практическая работа (image016_b7c669b682473076b63ca93fb96f060d Кинематический расчет привода - практическая работа), то мощность на входном валу привода

image017_6318eecb884aec0d9cd27c550a6eb5fd Кинематический расчет привода - практическая работа. (4)

Таблица 1.1. Средние значения коэффициентов полезного действия элементов привода

Элемент привода

image006_19a0218326b61b5068d5972769adf320 Кинематический расчет привода - практическая работа

Элемент привода

image006_19a0218326b61b5068d5972769adf320 Кинематический расчет привода - практическая работа

Закрытая зубчатая:

с цилиндрическими колесами

с коническими колесами

Открытая зубчатая:

с цилиндрическими колесами

с коническими колесами

Закрытая червячная при числе

заходов червяка

image018_a09cf04e3a6b9f04a473695e92392d06 Кинематический расчет привода - практическая работа

image019_cd03a036a78d15f78aa9715c16384c0b Кинематический расчет привода - практическая работа

image020_a488b7783c57832c30f0b8f33db0d9a0 Кинематический расчет привода - практическая работа

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 image021_a5f56afce7be7fc39c1cd5096ae5cc55 Кинематический расчет привода - практическая работаможет быть image022_477d4f1c2b8bc44d47b3943235ba924c Кинематический расчет привода - практическая работа3000;1500;1000;750;600; 500 об/мин. Для обеспечения заданной скорости на выходном валу привода его передаточное отношение

image023_c19f31c64a0b3ead848060c04e00df4a Кинематический расчет привода - практическая работа (5)

Передаточное отношение привода равно произведению передаточных отношений всех передач привода:

image024_0e8fbe3f7ea64484d9f6f4edfcbf032a Кинематический расчет привода - практическая работа, (6)

где image025_39714c6ca03f26932a264d42a6778991 Кинематический расчет привода - практическая работа - 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 image026_b0034f4992fa8e78a4b08ecc2020c6a0 Кинематический расчет привода - практическая работатом валу привода

image027_2c01de8711fbc3d405948d2d71b4468b Кинематический расчет привода - практическая работа. (7)

Угловая скорость на image026_b0034f4992fa8e78a4b08ecc2020c6a0 Кинематический расчет привода - практическая работатом валу привода

image028_fe580b6a7744f664747ad05a62cc2af1 Кинематический расчет привода - практическая работа. (8)

Момент image026_b0034f4992fa8e78a4b08ecc2020c6a0 Кинематический расчет привода - практическая работатом валу привода

image029_2baf898c1c9c2c3590d2ac737f1fb77c Кинематический расчет привода - практическая работа. (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 image030_6b4ccb3f302e22b18c2ab10716b48653 Кинематический расчет привода - практическая работа10 кН, скорость движения ленты image031_3deeda62e37717019c86e34ec708814c Кинематический расчет привода - практическая работа. 1 м/с. Электродвигатель с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. Диаметр приводного барабана транспортера image032_4c870d6817df3ac26032a12d183f710e Кинематический расчет привода - практическая работа800 мм. Передаточные отношения ременной, зубчатой и цепной передач: image033_c8656d5f6b2383ff49d5f3ccee6873a5 Кинематический расчет привода - практическая работа3,45; image034_bbf2faf7fa6ac26ff33a28b60ca8324f Кинематический расчет привода - практическая работа5,6;image035_84af8943a2461c9fb683d0d1aaa8d3e5 Кинематический расчет привода - практическая работа3,25.

image036_0_4df926a4d3bc38aff0f0a4e35ff47790 Кинематический расчет привода - практическая работа

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:

image037_ecc4aea137ad8bbcbccf941172cd1fd4 Кинематический расчет привода - практическая работа0,97 - КПД ременной передачи,

image038_1f314ec73a16e3df0f43c63c894b6a57 Кинематический расчет привода - практическая работа0,97 – КПД зубчатой передачи,

image039_c7e05f39e88a11eb041b4040e8f60879 Кинематический расчет привода - практическая работа0,92 – КПД цепной передачи,

image040_d389b5595b67725ddc76c9b6e5117177 Кинематический расчет привода - практическая работа0,99 –КПД пары опорных подшипников.

2. Общий КПД привода по формуле (2):

image041_c5b58cf3cda0ef8bf9d5c01d9dda2b0f Кинематический расчет привода - практическая работа0,84.

3. Частота вращения приводного барабана:

image042_c6e384f8fb3feec6ab880768bc329c2f Кинематический расчет привода - практическая работа23,9 об/мин.

4.  Передаточное отношение привода по формуле (5):

image043_af19eb85cc931dd8a81829c437dd795b Кинематический расчет привода - практическая работа62,8.

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

image044_b4b90595ecda0bb5481a720422b92423 Кинематический расчет привода - практическая работа62,8.

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

image045_ca225702c243bf7bad8a90ddf447a159 Кинематический расчет привода - практическая работа11900 Вт = 11,9 кВт.

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

I вал – вал двигателя:

image046_a6bccfd1fee224b165906367efbf7de9 Кинематический расчет привода - практическая работа 157 1/с,

image047_33e86213e0a4ec80db22e9a2a128a7b5 Кинематический расчет привода - практическая работа кВт,

image048_605c4a1abeb951d91ba5ce972e5e891c Кинематический расчет привода - практическая работа.

II вал – входной вал редуктора:

image049_20cf2490c78b9870db2c3957ccd7df75 Кинематический расчет привода - практическая работа45,5 1/с,

image050_2d16c49549b8af41e131d18fdaa8562a Кинематический расчет привода - практическая работа 11,4 кВт,

image051_4cc2f40dd99409bfbd4313fd583289e5 Кинематический расчет привода - практическая работа

III вал – выходной вал редуктора:

image052_0eaf0956d79febe68b6a48d54a487e14 Кинематический расчет привода - практическая работа8,1 1/с,

image053_441813f7194fe28555acf55e9c59298a Кинематический расчет привода - практическая работа 10,9 кВт,

image054_3a6e610a3c2d365e95cf276a126becdd Кинематический расчет привода - практическая работа

IV вал – вал барабана:

image055_a6d1abaceb5a401221b7283f36155e03 Кинематический расчет привода - практическая работа2,5 1/с,

image056_a396d9fd8f8d1227edfab34c8cb8400f Кинематический расчет привода - практическая работа 10 кВт,

image057_a0916433e600dc6ac463f0a2533ce98d Кинематический расчет привода - практическая работа.

Проверка тягового усилия на ленте конвейера:

image058_9649c39772711f747011a178ac4c834e Кинематический расчет привода - практическая работан = 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 - 2.8 out of 5 based on 12 votes