1. Кинематический расчет привода.
1.1. Определение недостающих геометрических параметров исполнительного механизма.
На этапе предварительного расчета определяются недостающие размеры, необходимые для выполнения чертежа вала ИМ.
Т.к. ИМ - вал ленточного конвейера, то на данном этапе ограничимся расчетом длины барабана:
(1.1)
где:
- длина барабана, мм;
-
ширина ленты транспортера, мм.
1.2. Определение потребной мощности и выбор электродвигателя.
1.2.1. Определяем номинальный вращающий момент на им:
(1.2)
где: - окружное усилие на рабочем элементе ИМ, Н;
- диаметр барабана, мм.
1.2.2. Определим постоянный вращающий момент на валу ИМ, эквивалентный переменному моменту, заданному графиком нагрузки:
Эквивалентный вращающий момент рассчитывается по следующей формуле:
(1.3)
где:
- ступени нагрузки и соответствующие
ей время работы по графику нагрузки;
-
общее время под нагрузкой;
-
номинальный вращающий момент на ИМ, Нм.
1.2.3. Угловая скорость вращения вала им определяется по формуле:
(1.4)
где: - скорость тягового элемента конвейера, м/с;
- диаметр барабана, мм.
1.2.4. Общий кпд находится как произведение кпд отдельных звеньев кинематической цепи:
(1.5)
Значения КПД отдельных звеньев кинематической цепи можно принимать по табл. 1
Коэффициенты полезного действия отдельных элементов кинематической цепи
Тип звена |
Обозначение |
КПД |
передача зубчатая цилиндрическая закрытая |
|
0,97..0,99 |
муфта соединительная |
|
0,98 |
передача коническая закрытая |
|
0,095..0,97 |
подшипники качения (пара) |
|
0,99 |
Таблица 1.1.
Предварительно задаёмся средним значением КПД закрытой зубчатой цилиндрической передачи
(
в заданном диапазоне):
;
конической передачи:
;
значения КПД остальных звеньев примем
равными значениям, указанным в табл.
1.1.
1.2.5. Расчетная мощность электродвигателя:
(1.6)
где:
- постоянный вращающий момент на валу
ИМ, эквивалентный переменному моменту,
заданному графиком нагрузки, Нм;
-
угловая скорость вращения вала ИМ
конвейера, рад/с;
-
общий КПД привода.
Для однозначного выбора электродвигателя только расчетной мощности недостаточно. Необходимо также знать диапазон возможных частот вращения вала электродвигателя.
1.2.6. Определим частоту вращения вала им:
(1.7)
где: - угловая скорость вращения вала ИМ конвейера, рад/с;