Кинематический и энергетический расчёт привода
По исходным данным, приведённые в таблице 1.1 выполнили энергетический и кинематический расчёт привода ленточного конвейера, изображённого на рисунке 1.1.
Таблица 1.1 – Исходные данные
Вид передачи редуктора Вид открытой передачи Диаметр барабана конвейера Тяговое усилие конвейера Скорость ленты
D, мм Ft, кН v, м/с
Прямозубая Цепная 260 5 1
Рисунок 1.1 – Кинематическая схема привода
1.1 Выбор двигателя
В состав привода входят:
- одноступенчатый цилиндрический редуктор – первая ступень;
- цепная передача – вторая ступень;
- муфта, соединяющая вал двигателя и входной вал редуктора.
Для удобства пронумеровали валы двигателя арабскими цифрами:
1 – вал двигателя;
2 – входной вал первой ступени;
3 – выходной вал первой ступени (входной вал второй ступени);
4 – выходной вал второй ступени (входной вал рабочей машины).
Определили частоту вращения входного вала рабочей машины n_4 и крутящий момент на входном валу рабочей машины T_4 по формулам (1.1) и (1.2).
? n?_вых=(60•v)/(?•D), (1.1)
где v – скорость конвейерной ленты, м/с;
D – диаметр барабана конвейера, м.
? n?_4=(60•1)/(?•0,26)=73,493 (об?мин).
? T?_(р.м.)=(F_t•D)/2, (1.2)
где F_t – тяговое усилие конвейера
T_4=(5000•0,26)/2=650 (Н•м).
Согласно схеме привода, в его состав входит закрытая цилиндрическая передача, цепная передача, три пары подшипников и муфта. Общий КПД привода ?_(прив.), учитывающий потери мощности во всех элементах привода определили по формуле (1.3).
?_(прив.)=?_1• ?_(2.)• ?_3...•?_i, (1.3)
где ?_i – КПД i-го элемента привода [1].
?_(прив.)=0,975•0,925•0,985•?0,9925?^3=0,868.
Расчет требуемой мощности двигателя P_(тр.), кВт выполнили по формуле (1.4).
P_(тр.)=(T_4•n_4)/(9550•?_(прив.) ), (1.4)
P_(тр.)=(650•73,493)/(9550•0,868)=5,759 (кВт).
Выбрали двигатель серии АИР мощностью 5,5 кВт (погрешность 4,72%). Данной мощности соответствует четыре типа двигателя с различной частотой вращения, поэтому рассмотрим четыре возможных варианта.
Общее передаточное отношение привода для разных частот вращения привода рассчитали по формуле (1.5).
i_прив=n_дв/n_вых , (1.5)
где n_дв – номинальная частота вращения двигателя.
Расчёты выполнили с использованием программы Microsoft Excel и привели в таблице 1.2.
