Розрахунок кінематики приводу
типові розрахунки по ЕСКД
Проектування машини будь-якого типу починається з розрахунку кінематики приводу, після визначення швидкостей і навантажень на робочому валу. На цьому етапі складається кінематична схема приводу, проводиться розбивка загального передавального числа по щаблях передач і вибирається відповідний двигун. Так як крім числа обертів вала електродвигун характеризується ще одним дуже важливим параметром - потужністю, то паралельно кінематичному розрахунку приводу на цьому етапі ведеться також загальний «мощностной» розрахунок, який полягає у визначенні потужності електродвигуна і ККД всього приводу.
Складемо розрахункову схему приводу конвеєра. Припустимо, у нас є циліндричний одноступінчатий зубчастий редуктор відповідних розмірів, який бажано застосувати в проектованому приводі. Додаємо клиноременную передачу між двигуном і редуктором і ланцюгову передачу між редуктором і барабаном. Отримана кінематична схема показана на малюнку нижче.
Зазвичай вал електродвигуна з швидкохідних валом редуктора з'єднують муфтою або ремінною передачею. Тихохідний вал редуктора з валом робочого органу з'єднують муфтою або ланцюговою передачею. Це обумовлено швидкісними і силовими можливостями зазначених передач і елементів приводу.
Розрахункову частоту (об / хв) обертання валу робочого органу np знаходимо за формулою:
де,
v - лінійна швидкість, м / с;
D - діаметр додатки тягового зусилля (барабан, зірочка), м.
Тоді обертальний момент (Н · м) на валу робочого органу, на валу барабана конвеєра, буде дорівнює:
де,
F - розрахункове тягове зусилля, Н.
Обчислюємо ККД всього приводу # 951 ;.
де,
# 951; 1. # 951; 2. # 951; 3 - ККД відповідної передачі;
# 951; n - «коефіцієнт корисної дії» пари підшипників кочення, а точніше втрати на тертя в підшипникових опорах валів приводу;
m - число проміжних валів приводу.
Коефіцієнти корисної дії передач вибираємо з наведеної таблиці:
Загальна ККД багатоступінчастого редуктора можна взяти з паспорта на редуктор.
Визначаємо розрахункову потужність (кВт) електродвигуна:
Для приводів різного призначення широке застосування знаходять асинхронні трифазні електродвигуни через невелику вартість і високу надійність. Широко поширені двигуни з синхронними частотами обертання валу 750, 1000, 1500 і 3000 об / хв. Електродвигуни з nдвс = 3000 об / хв легкі, малогабаритні, але передавальне число приводу, як правило, виходить дуже великим і проблемно реалізованим. Електродвигуни з nдвс = 750 об / хв важкі, великогабаритні, дорогі. Тому найбільш широко застосовуються електродвигуни з nдвс = 1000 і nдвс = 1500 об / хв.
За обраному електродвигуна обчислюємо асинхронну частоту (об / хв) обертання валу двигуна:
де,
s - ковзання ел / двигуна,%.
Асинхронна частота обертання валу зазвичай вказана в паспорті на двигун або в каталозі на двигуни.
Визначаємо розрахункове передавальне число всього приводу:
Тепер відповідно до рекомендацій таблиці (або по факту), розбиваємо передавальне число сходами.
Обчислюємо фактичне передавальне число приводу:
Відхилення передавального числа (%) від розрахункового обчислюємо за формулою:
Відхилення не повинно перевищувати 3 ... 4%.
Фактичний момент (Н · м) на валу робочого органу буде дорівнює:
де,
n - фактичне передавальне число, n = nдв / u.
Для спрощення розрахунку і можливості підбору параметрів передачі, можна скористатися розрахунком, виконаним у вигляді таблиці MS Excel. який можна знайти на сайті www.al-vo.ru.
Такий розрахунок у вигляді бібліотеки існує і в КОМПАС-3D. з можливістю вибору електродвигуна в кінці розрахунку з каталогу відповідної бібліотеки:
розрахунок вантажних гвинтів
приклад виконання креслення ходового гвинта