Практическая работа № 1. Кинематический расчет привода. Содержание. 1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

(«Кинематический расчет и составление схем привода транспортирующих устройств»)

 

Цель работы:

1. Изучить последовательность выполнения кинематического расчета привода.

2. Ознакомиться с примером кинематического расчета привода.

3. Выполнить кинематический расчет привода для индивидуального задания.

Содержание

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

1. 1. Выбор электродвигателя привода

1. 2. Определение частоты вращения вала электродвигателя

1. 3. Типы электродвигателей и их параметры

1. 4. Основные характеристики асинхронных электродвигателей общего применения

Пример 1

Пример 2

3. Выполнить кинематический расчет привода для индивидуального задания.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Большинство современных технологических машин проектируют и создают по схеме: энергетическая машина, передаточный механизм, исполнитель­ный орган машины, система управления.

Устройство, состоящее из двигателя, передаточных механизмов и системы управления для приведения в движение машин и механизмов называется приводом.

Двигатель является одним из основных элементов привода. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода. Выбор электродвигателя предусматривает определение его мощности, типа, частоты вращения вала и основных размеров.

Тип двигателя выбирается с учетом ряда факторов, и в том числе:

- назначения механизма или машины, для которой проектируется данный привод;

- наличия того или иного источника энергии;

- величины потребляемой мощности;

- ограничений по массе, габаритным размерам и условиям работы привода;

- режима работы привода и обеспечения соответствующей механической характеристики.

Назначение машины обусловливает основные требования к приводу, специфику его работы и характеристики. При этом учитываются мобильность, внешняя среда, температурные условия, географические особенности и т. п.

Наличие электроэнергии предопределяет выбор электропривода как наиболее простого и надежного.

Угловые скорости двигателя ω _дв и исполнительного органа машины ω _ном, как правило, не равны. Электротехническая промышленность для общемашиностроительного применения выпускает электродвигатели с синхронной частотой вращения п_с = 3000 мин^-1, п_с = 1500 мин^-1, п_с = 1000 мин^-1 и п_с = 750 мин^-1. Рабочие органы технологических машин функционируют при очень большом разнообразии угловых скоростей. Для решения этих противоречий применяют приводы. Ключевым звеном привода является передаточный механизм, состоящий из набора механических передач, которые могут быть закрытыми (в корпусе) и открытыми. В качестве закрытых передач наибольшее распространение получили зубчатые (цилиндрические, конические) и червячные передачи. В качестве открытых - передачи с гибкой связью (ременные, цепные) и зубчатые.

Передача, расположенная между двумя соседними валами, называется одной ступенью привода.

Конкретный состав передач в приводе зависит в основном от двух критериев:

1) от общего передаточного числа привода u_общ;

2) от компоновки привода, т. е. от объема заданного пространства, в котором должен размещаться привод.

1. Исходные данные для кинематического расчета привода.

Исходными данными для выполнения кинематического расчета служат:

- структурная схема привода;

- тяговое усилие F_t, Н и скорость движения v, м/с тягового органа или вращающий момент Т, Н∙ м на приводном валу рабочего органа машинного агрегата и угловая скорость ω , рад/с этого вала;

- диаметр барабана D, м;

- вид передачи (реверсивная и нереверсивная);

- срок службы передачи.

2. Задачи кинематического расчета привода.

2. 1. Подобрать электродвигатель.

2. 2. Определить общее передаточное число.

2. 3. Разбить передаточное число привода между ступенями.

2. 4. Определить мощность, частоту вращения и вращающий момент на каждом валу.

 

1. 1. Выбор электродвигателя привода

В зависимости от потребляемой мощности, а также от ограничений по массе и размерам выбирается тот или иной тип электродвигателя.

Выбранный электродвигатель должен удовлетворять следующим условиям:

- обеспечивать момент, достаточный для разгона механизма с заданным ускорением, а при торможении двигателем - замедление механизма;

- при работе в заданном режиме не должен испытывать длительных перегрузок, ведущих к перегреву электродвигателя.

При выборе двигателя следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Электрические и механические параметры приводов (Р_ном, U_ном, n_ном, относительная продолжительность рабочего периода, Т_пуск, Т_min, T_max, пределы регулирования числа оборотов и т. п. ) должны соответствовать параметрам приводимых ими механизмов во всех режимах их работы в данной установке.

2. Для механизмов, сохраняющих технологическую непрерывность в работе, должен быть обеспечен самозапуск их электродвигателей после кратковременных перерывов (не более 2, 5 с), связанных с перерывом питания или понижением напряжения из-за короткого замыкания, при этом применять двигатель большей мощности, чем для непрерывной нормальной работы, не требуется.

3. Для привода механизмов, не требующих регулирования числа оборотов, независимо от их мощности, рекомендуется применять синхронные или асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

4. Для привода механизмов, имеющих тяжелые условия пуска или работы, либо требующих изменения числа оборотов, следует применять двигатели с наиболее простыми и экономичными методами пуска или регулирования чисел оборотов, возможными в данной установке.

5. Синхронные двигатели, как правило, должны иметь устройства форсировки возбуждения или компаундирования. Синхронные двигатели в случаях, когда они по своей мощности могут обеспечить регулирование напряжения или режима реактивной мощности в данном узле нагрузки, должны иметь автоматический режим включения.

6. Электродвигатели постоянного тока допускается применять только в тех случаях, когда электродвигатели переменного тока не обеспечивают требуемых характеристик или неэкономичны.

7. Пуск асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей должен производиться, как правило, непосредственным включением в сеть (прямой пуск). При невозможности прямого пуска следует применять пуск через трансформатор или автотрансформатор. В особых случаях допускается пуск с подъемом частоты от нуля.

Мощность электродвигателя всегда относят к определенному режиму работы. При проектировании привода внешние сопротивления и режим работы являются заданными.

Различают три номинальных режима работы двигателей:

- продолжительный,

- кратковременный,

- повторно-кратковременный.

При продолжительном режиме работы двигатель нагревается до установившейся температуры в отличие от кратковременного, при котором этого не происходит.

При повторно-кратковременном режиме происходит пуск и остановка двигателя, при этом нагрев электродвигателя и возможность реализации заданной мощности определяются продолжительностью включения (ПВ) по относительному времени за цикл, равный 10 мин.

По величине ПВ различают четыре основных повторно-кратковременных режима работы.

Режим работы является продолжительным (ПВ 100%), если время одного цикла работы превышает 10 мин.

При расчете мощности двигателя в повторно-кратковременном режиме работы возможны три случая.

123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: