Пример расчета

Рассмотрим привод к цепному конвейеру, схема которого изображена на рисунке 3 с исходными данными:

Рисунок 3 – Схема привода к цепному конвейеру.

Для начала построим таблицу (матрицу) 1(а), чтобы вносить расчетные данные по приводу.

Таблица (матрица) 1(а)

В соответствии с исходными данными привода находим мощность на рабочем органе машины по формуле (3):

По формуле (5) находим момент на приводной звездочке:

Частота вращения n₃ приводного вала привода находим по формуле (7):

= ≈ 74 об/мин.

Находим кпд. Для первой ступени привода:

,

где – кпд муфты, пары подшипников качения, зубчатой передачи по таблице 2.

Для второй ступени привода:

=0,99²·0,97·0,98=0,93.

Общий кпд привода по формуле (15) равен:

= 0,94·0,93≈0,87.

Мощность на второй ступени по формуле (16) равна:

= 9,68 кВт.

Мощность на первой ступени (на валу электродвигателя) по формуле (17) равна:

= 10,3 кВт.

Проверим по формуле (9):

= 10,3 кВт.

Найдем оптимальное общее передаточное число привода по формуле (25):

.

Для быстроходной ступени редуктора примем среднее значение из таблицы 2. по стандарту (таблица 5) примем 4,5. Для тихоходной ступени по рекомендациям к формуле (19) примем ≈3,55. Тогда общее передаточное число привода будет равно: 4,5·3,55≈16.

По формуле (12) находим ориентировочную частоту вращения вала двигателя:

об/мин.

Для этой скорости необходимо подобрать AD с близкой скоростью.

По таблице 3 для привода выберем AD с синхронной скоростью 1000 об/мин мощностью 11,0 кВт и n_н =975 об/мин марки 4A160S6Y3.

В соответствии с выбранным AD уточним привода:

.

Требуется уточнить разбивку передаточных чисел по ступеням с учетом их стандартных значений. Для этого используя формулу (29), найдем передаточное число быстроходной ступени:

,

примем =4.

Передаточное число тихоходной ступени будет равно:

примем =3,15 по стандарту.

Тогда общее передаточное число редуктора:

.

Внесем полученные данные в матрицу. Отклонение составляет:

.

Так как редуктор не серийный, можно передаточное число тихоходной ступени увеличить до 5% и принять =3,3. Тогда

.

Крутящий момент на промежуточном валу равен:

Н·м.

На быстроходной ступени крутящий момент равен:

Н·м

или Н·м.

Все полученные расчетные данные внесем в таблицу (матрицу) 1(а). Проверка числовых значений параметров привода показывает правильность выполненных расчетов. Соответствующие энергетические, силовые и кинематические параметры привода могут использоваться для расчета передач, валов, подшипников, шпоночных соединений.

Заключение

После завершения расчета и заполнения матрицы приступают к расчету передач, входящих в привод. Так как в передаче имеется всего два вала – ведущий и ведомый, а в передаточном механизме привода несколько валов с закрепленными на них элементами передач, то необходимо для каждой передачи провести преобразование индексов при Р, Т, n на Р₁ и Р₂, Т₁ и Т₂, n₁ и n₂ для того, чтобы можно было пользоваться общепринятыми формулами для расчета передач, в которых через индекс 1 обозначены параметры ведущих элементов передачи, а через индекс 2 – ведомых.

Заполненную матрицу (таблица) 1(а) целесообразно размещать в самом начале раздела «силовой, энергетический и кинематический расчет привода». Это дает возможность, при определенном опыте разработчика, определить правильность расчета, используя приведенную схему привода и исходные данные.