2. Кинематический расчет

Исходными параметрами при расчете привода являются мощность Р на рабочем валу машины и угловая скорость w (или частота вращения n) этого вала.

2.1. Определение частоты вращения выходного вала.

Частота вращения выходного вала:

23,89 мин^-1 = 23,89 об/мин

Угловая скорость выходного вала:

2,5 с^-1 =2,5 рад/с

2.2. Расчет мощности выходного вала.

Мощность выходного вала ([1], формула 5.4):

Р_вых=Т₂ _вых = 1932888,510^-32,5 = 4832,2 Вт,

Р_вых=4,8 кВт.

Требуемая мощность электродвигателя:

5,16 кВт,

где _общ– общий КПД привода, который определяется как произведение КПД всех элементов, последовательно передающих вращение от электродвигателя на приводной вал транспортера с учетом потерь на трение в подшипниках.

η_общ = η_рη_зη_ц….([1], формула 5.6).

η_рη_зη_ц и т.д. – КПД, учитывающие потери в отдельных ступенях передачи (ременных, цепных, зубчатых и т.д.)

Согласно расчету требуемой мощности, выбираем электродвигатель (см. табл. 5.1) так, чтобы Р_Эд > Р_тр.

Проверяем выбранный двигатель на 30 кВт ([1], табл..5.1) на перегрузку:

.

Обязательное условие: ΔР<15%

Необходимую мощность (5,5 кВт) имеют четыре двигателя, которые отличаются скоростью вращения. Выбранные типоразмеры двигателей (по Р_тр) заносим в таблицу 2.1.

2.3. Ориентировочное определение необходимой частоты вращения двигателя и передаточных чисел, выбор типоразмера двигателя из таблиц.

Зная исходные параметры, определяем общее передаточное число и передаточное число дополнительной передачи (согласно условию - клиноременной).

Общее передаточное число привода равно произведению передаточных чисел отдельных ступеней

u_общ=u_р u_ц u_з u_ч……

где u_рu_цu_зu_ч….– передаточные числа ременной, цепной, зубчатой, червячной и т.д. передач.

Общее передаточное число рассчитывается по формуле:

Передаточное число дополнительной передачи рассчитывается по формуле:

Фактическая частота вращения вала двигателя рассчитывается по формуле:

n_дв = n_с (1-S),

где S– скольжение:S = (n_с - n_дв) / n_с

Числовые значения передаточных чисел и частот вращения двигателя, рассчитанных по данным каждого из выбранных двигателей, заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Выбор двигателя и определение передаточных чисел

Типоразмер двигателя	Р, кВт	nс, мин^-1	S	nдв, мин^-1	Uобщ	uдоп	Вывод
4А100L2У3	5,5	3000	0,034	2898	121,3	30,3	непригодный
4А112М4У3		1500	0,037	1444,5	60,46	15,1	непригодный
4А132S6У3		1000	0,033	967	40,48	10,2	непригодный
4А132М8У3		750	0,041	719,25	30,11	7,5	пригодный, принимается
							Менее пригодный, не принимается

2.4. Выбор двигателя по данным таблицы.

Необходимо проанализировать все выбранные варианты, критерием выбора конкретного двигателя являются данные таблицы 5.5 [1]; лучшим вариантом буде тот, который отвечает рекомендованным передаточным числам;

Тихоходные электродвигатели имеют значительные габариты и дороже быстроходных. Поэтому применять электродвигатели с синхронной частотой вращения 750 мин^-1и менее следует только в технически обоснованных случаях.

Технические данные электродвигателей серии 4А указаны в ГОСТ 19523—81; их маркировка означает: 4АН — электродвигатели с короткозамкнутым ротором, защищенные от попадания частиц и капель и имеющие предохранение от прикосновения к вращающимся частям, находящимся под током; 4А — электродвигатели с короткозамкнутым ротором, закрытые, обдуваемые (см. табл. 5.1 [1]); их применяют для привода машин, к пусковым характеристикам которых не предъявляются особые требования.

Электродвигатели 4АР с повышенным пусковым моментом по ГОСТ 20818—75 (см. табл. 5.2 [1]) применяют для привода машин, имеющих значительную пусковую нагрузку (например, в приводах конвейеров, глиномялок, компрессоров, плунжерных насосов и других машин с повышенным трением или значительными инерционными нагрузками).

2.5. Вывод.

В рассматриваемом примере с дополнительной клиноременной передачей подходит два варианта с двигателями:

а) 4А225М8У3,

б) 4А250S10У3.

(Следует иметь в виду, что чем больше частота вращения вала двигателя, тем меньше его габариты, масса и стоимость, но больше требуемое передаточное число привода.)

Исходя из этих условий, следует предпочтение отдать двигателю 4А225М8У3 как более дешевому.