2. Проектирование и расчёт привода станка – качалки
При проектирование привода ШСНУ необходимо провести следующие расчеты и начертить кинематическую схему привода станка-качалки:
Энергокинематический расчет привода.
Расчет зубчатой передачи.
2.1. Энергокинематический расчёт привода
Энергокинематический расчёт привода станка – качалки заключается в определении мощностей, моментов, угловых скоростей валов привода и передаточных отношений ступеней привода. Привод станка – качалки состоит из клиноременной I и зубчатой I I передач.
Энергокинематический расчёт следует производить в следующей последовательности:
определение КПД привода;
расчёт потребляемой мощности электродвигателя;
подбор электродвигателя;
определение требуемых передаточных отношений привода;
разбивка передаточных отношений по ступеням;
определение частот вращения валов;
расчёт мощностей валов;
нахождение вращательных моментов на валах привода.
2.1.1 Определение кпд привода станка – качалки
КПД Привода определяется как произведение КПД отдельных передач:
где: ŋ1 – КПД ременной передачи; ŋ2 – КПД зубчатой передачи.
В данном случае принимаем ременную и зубчатую передачи. Ременная передача обеспечивает плавность работы при неравномерной нагрузке на рабочем органе; для расчёта привода станка – качалки принимается клиноременного типа. Зубчатая передача характеризуется компактностью и большим передаточным отношением; для расчёта принимается цилиндрической закрытого типа. Значения КПД передач выбирается из таблицы 1.
Таблица 1
|
Тип передачи |
Закрытая |
Открытая |
|
Зубчатая: цилиндрическая коническая |
0,96…0,97 0,95…0,97 |
0,93…0,95 0,92…0,95 |
|
Червячная при передаточном числе: свыше 30 от 14 до 30 от 8 до 14 |
0,70…0,75 0,80…0,85 0,85…0,95 |
- - - |
|
Цепная |
0,95…0,97 |
0,90…0,93 |
|
Ременная: с плоским ремнем с клиновым (полуклиновым ремнем) |
- - |
0,96…0,98 0,95…0,97 |
Развиваемый момент на выходном звене привода найдём по формуле:
где: N – заданная мощность (см. задание); ɷ1 – величина угловой скорости кривошипа, найденная в кинематическом исследовании, ŋобщ – коэффициент полезного действия привода.
2.1.2. Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя
Потребная мощность двигателя для привода станка-качалки с учетом КПД определится:
кВт
По таблице 2 подбираем модель электродвигателя из условия, что его мощность не меньше мощности на выходном звене (на кривошипе) по заданию. Ближайшее большее значение мощности имеют двигатели серии АОП2 следующих типоразмеров: 52-4 (n=1440об/мин), 61-6 (n=970об/мин), 62-8 (n=720 об/мин). Выбираем электродвигатель с большим числом оборотов – электродвигатель серии АОП2 типоразмера 52-4.
Таблица 2
Электродвигатели серии АОП2 с повышенным пусковым моментом, закрытого исполнения
|
Типоразмер |
Мощность двигателя N, кВт |
Обороты двигателя nдв (об/мин), при Nном |
Mпуск/ном, Нм |
Типоразмер |
Мощность двигателя N, кВт |
Обороты двигателя nдв (об/мин), при Nном |
Mпуск/ном, Нм |
|
41-4 |
4 |
1440 |
1,8 |
71-6 |
17 |
970 |
1,8 |
|
42-4 |
5,5 |
72-6 |
22 | ||||
|
51-4 |
7,5 |
81-6 |
30 | ||||
|
52-4 |
10 |
82-6 |
40 | ||||
|
61-4 |
13 |
91-6 |
55 | ||||
|
62-4 |
17 |
92-6 |
75 | ||||
|
71-4 |
22 |
1450 |
41-8 |
2,2 |
980 | ||
|
72-4 |
30 |
42-8 |
3 | ||||
|
81-4 |
40 |
1470 |
51-8 |
4 |
710 |
1,7 | |
|
82-4 |
55 |
52-8 |
5,5 | ||||
|
91-4 |
75 |
1480 |
61-8 |
7,5 |
720 | ||
|
92-4 |
100 |
62-8 |
10 | ||||
|
41-6 |
3 |
955 |
71-8 |
13 |
730 | ||
|
42-6 |
4 |
72-8 |
17 | ||||
|
51-6 |
5,5 |
81-8 |
22 |
753 | |||
|
52-6 |
7,5 |
82-8 |
30 | ||||
|
61-6 |
10 |
970 |
91-8 |
40 |
740 | ||
|
62-6 |
13 |
92-8 |
55 |