Výběr elektromotoru, určení požadovaného výkonu, určení požadovaných otáček – návrh převodovky

V souladu se zadáním dokončit technický návrh pohonu sestávajícího z elektromotoru, válcové jednostupňové převodovky a otevřeného převodu, který zajišťuje přenos točivého momentu z převodovky na aktuátor.

Životnost pohonu je 6,0000 let při dvousměnném provozu (K_С=0,70). Provozní režim pohonu je určen plánem zatížení. Roční faktor využití K_Г= 0,80

Navržená převodovka je jednostupňová převodovka, vyrobená podle rozšířeného schématu, která umožňuje umístění vstupních a výstupních hřídelí na různých stranách převodovky.

Projekt využívá jako základnu pohonu svařovaný rám, který je na místě provozu zajištěn pomocí základových šroubů.

Výkon elektromotoru a jeho frekvence otáčení zajišťují stanovené provozní parametry dopravníku v nastaveném režimu F=2,2 kW, V=1,1 ot/min.

Stanovení požadovaného výkonu

Požadovaný výkon elektromotoru

Р_tento.=P_В/_celkový (1.1)

kde Р_В – spotřeba energie pohonu, tj. na výstupu pro hnací hřídel;

_celkový– celková účinnost pohonu.

1) Velikost Р_В (kW) se určí v souladu s počátečními daty úlohy pomocí jednoho ze vzorců:

Р_В =FV=2,21,1 = 2,42 kW (1.2)

2) Velikost _celkovýjsou určeny v závislosti na účinnosti () článků kinematického řetězce hnacího řetězce pohonu motoru k hnací hřídeli stroje.

_{obecné=op.c.b.} _m.t.o.p.,(1.3)

kde _op. — účinnost otevřeného přenosu; _c.b. – Účinnost převodovky; _m.t. — Účinnost hřídelové spojky; _o.p. – Účinnost podpěr hnací hřídele stroje.

Podle tabulky 1: _op.=0,99, _c.b.=0,97_, _m.t..=0,99 , _o.p.=0,92

Požadovaný výkon elektromotoru:

Р_tento.=2,42/0,875= 2,77 kW

Stanovení požadované rychlosti otáčení

n_tento.=n _в·u_celkový(1.4)

kde n_в — frekvence otáčení hnacího (výstupního) hřídele;

u_celkový=( )očekávaný celkový převodový poměr pohonu.

1) Velikost n_в (min -1 ) se určí v souladu s počátečními daty úlohy pomocí vzorce:

=60*1000*1,1 / 3.14*225=93,42 min-1 (1.5)

2) Velikost u_celkový se určují v závislosti na převodových poměrech převodovek, které jsou zahrnuty v kinematickém diagramu pohonu.

u_celkový = u_op· u_c.b.. (1.6)

kde u_op. – otevřený převodový poměr převodovky; u_c.b. – převodový poměr převodovky.

Požadované otáčky hřídele motoru

=93,42·20=1868,4 min -1

Výběr motoru

Pro navržené strojní jednotky se doporučuje použití třífázových asynchronních motorů s kotvou nakrátko. Tyto motory jsou nejuniverzálnější a nejspolehlivější v provozu.

Elektromotor se vybírá s ohledem na následující podmínky:

Výkon nejbližšího motoru se ukázal být Р_э=3kW>Р_tento= 2,77 kW.

Podle rozsahu požadovaných otáček n_tento. =(294.27. 1868,4) min -1 Vhodných je několik motorů. Nejprve vybereme dva nejrychlejší motory, jejichž technické údaje zadáme do tabulky:

Tabulka 1.1 – Technické údaje elektromotorů

n_эmin. -1

Práce začíná seznámením se s projektovým zadáním. Poté se vybere elektromotor, nejprve se určí jeho výkon a otáčky rotoru.

Výběr elektromotoru závisí na zadání projektu. Obr. 1, a-g ukazuje několik možných schémat zadání. V těchto případech zadání uvádí obvodovou sílu F_t na hnacím bubnu pásového dopravníku nebo na hnacím řetězovém kole deskového dopravníku. Úkol dále zahrnuje rychlost pásu nebo řetězu υ, stejně jako průměr bubnu D_б nebo počet zubů z_hvězda a krok p_hvězda trakční ozubená kola.

Přečtěte si více

Na kolik metrů by měl majitel odstranit plot?

Na základě těchto údajů student určí spotřebu energie měniče (výstupní výkon):

Zadání projektu může být samostatný pohon sestávající z elektromotoru a převodovky nebo převodovky spojené spojkou (obr. 1, a, b). Samostatný pohon může také sestávat z elektromotoru, řemenového nebo řetězového pohonu a převodovky nebo převodovky (obr. 1, в).

V takových úlohách se jako počáteční data nejčastěji uvádí točivý moment T._out (N·m) a otáčky výstupního hřídele п _out (ot/min nebo ot/s).

Výkon a točivý moment spolu souvisí vztahem

na п _out (ot./min)

Po výpočtu výkonu Р_out (W) určuje požadovaný výkon elektromotoru

Zde η₁, h₂, h₃ — Účinnost jednotlivých článků kinematického řetězce, jejíž přibližné hodnoty s přihlédnutím ke ztrátám v ložiskách lze převzít z tabulky 3.1

Tabulka 3.1 – Účinnost jednotlivých článků kinematického řetězce

Pokud je v této fázi projektu obtížné určit převodový poměr šnekového převodu, mělo by se předpokládat, že η ≈ 0,8.

Výkon elektromotoru se v příručkách uvádí v kilowattech (kW). Výkon získaný výpočtem P_dv _konzumovat Výkon ve wattech by se měl převést na kilowatty; 1 kW = 10³ W.

Po určení požadovaného výkonu elektromotoru je nutné zvolit frekvenci otáčení hřídele elektromotoru.

Kinematický diagram je obvykle uveden v úloze. Pak frekvence otáčení hřídele elektromotoru

kde a₁V₂ . — převodové poměry kinematických párů výrobku.

Pokud úloha specifikuje rychlost pásu nebo trakčního řetězu υ, stejně jako průměr D_б rozteč a počet zubů bubnu nebo řetězu z _hvězda trakční ozubené kolo, pak rychlost otáčení hnací hřídele

kde D_б — průměr bubnu;

υ — rychlost pohybu řemene (řetězu);

р_hvězda — rozteč trakčního řetězu;

z_hvězda — počet zubů tažného řetězového kola.

Doporučené převodové poměry a₁V₂ jsou převzaty z tabulky 3.

Tabulka 3.2 – Převodové poměry některých převodových stupňů

Poté se podle tabulky 3.3 vybere elektromotor s výkonem P a otáčkami rotoru n (ot/min) nejbližšími dříve získaným. Р_э. _konzumovat a p _э.

Tabulka 3.3 – Motory s uzavřeným přefukováním

Příklad 1. Obr. 3.3 znázorňuje diagram zadání projektu. Počáteční data: F_t = 9800 N; u = 0,63 m/s; D_б – 0,5 m. Tepelné zpracování kol – vylepšení (tvrdost HB<350).

Celková účinnost pohonu

kde η_c.p. — Účinnost řetězového převodu;

η_op — Účinnost podpěr (jeden pár ložisek).

Požadovaný výkon elektromotoru

Otáčky hnací hřídele (výstup)

Dosazením do vzorce pro п_э z tabulky 3 průměrných hodnot převodových poměrů řetězového a dvouozubého převodu získáme

kde u _ц – převodový poměr řetězového převodu;

и_т a_б — převodové poměry nízkorychlostních a vysokorychlostních stupňů ozubených převodů.

Na základě získaných údajů vybereme elektromotor dle tabulky 3.3 P = 7,5 kW; n = 975 ot./min.

Po výběru elektromotoru určíme celkový převodový poměr pohonu

Přijato a_о _бщ jsou rozděleny mezi typy a stupně převodu. Pokud je podle kinematického diagramu kromě ozubených (šnekových) převodů použit řetězový nebo řemenový převod, pak s ohledem na převodový poměr řetězu a_ц nebo a_р řemenový pohon, najděte převodový poměr převodovky

Přečtěte si více

Proč dávají keramzit na květináče?