Выбор частоты вращения вала электродвигателя

Томский политехнический университет

 

Кафедра теоретической

И прикладной механики

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА К ЛЕНТОЧНОМУ КОНВЕЙЕРУ

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

 

Выполнил: ст-т гр.2Б01

Герасимов А.

 

Преподаватель:

Снегирёв Д. П.

 

2004

Задание на проектирование

 

Спроектировать привод к ленточному конвейеру. Окружное усилие на барабане F_б; окружная скорость барабана V_б; диаметр барабана D_б; срок службы привода h.

 

Исходные данные

F_б=4 кН;

V_б=60 м/мин;

D_б=0,3 м;

h=8 лет.

 

Расчет и конструирование

       

 

1 – электродвигатель;

2 – муфта;

3 – редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый горизонтальный;

4 – муфта;

5 – барабан.

 

I – вал электродвигателя;

II – быстроходный вал;

III – промежуточный вал;

IV – тихоходный вал;

V – вал конвейера.

 

(Z₁ – Z₂) – быстроходная пара;

(Z₃ – Z₄) – тихоходная пара.

 

Выбор стандартного электродвигателя

 

Выбор стандартного электродвигателя проводят по трём признакам:

1) требуемой мощности;

2) типу;

3) частоте вращения.

 

 

Определение требуемой мощности электродвигателя

При выборе мощности электродвигателя необходимо соблюдать следующее неравенство:

                                                                               (1.1)

    где N – паспортная мощность электродвигателя;

              N_тр.ЭД – требуемая мощность электродвигателя.

                                                                        (1.2)

    где N_раб.зв. – мощность на рабочем звене;

        η_пр – коэффициент полезного действия (КПД) привода.

В нашем случае N_раб.зв. = N_v.

Определим мощность на рабочем звене по выражению:

            Вт                                                (1.3)

    где F – усилие натяжения ленты конвейера, Н;

               – линейная скорость перемещения ленты конвейера, м/с.

 Вт.

Определим КПД привода:

                                                        (1.4)

    где  - КПД муфты, связывающей I и II валы;

               - КПД редуктора;

               - КПД муфты, связывающей IV и V валы;

               - КПД опор звёздочки.

КПД редуктора рассчитываем по следующей формуле:

                                                                       (1.5)

    где  - КПД пары подшипников качения;

               - КПД зубчатой передачи.

Определим КПД редуктора:

.

Определим КПД привода, принимая КПД муфт  и , равными 1:

.

Зная мощность на рабочем звене и КПД привода, определим требуемую мощность электродвигателя:

 Вт.

На основании выражения 1.1 принимаем ближайшее стандартное значение мощности электродвигателя:

              N = 5,5 кН.

 

Выбор типа электродвигателя

Учитывая условия работы конвейера (большие пусковые нагрузки, запыленность рабочей среды), среди основных типов асинхронных электродвигателей трёхфазного тока выбираем двигатель типа АОП2 – электродвигатель закрытый обдуваемый с повышенным пусковым моментом. Исполнение закрытое, на лапах, без фланца.

 

 

Выбор частоты вращения вала электродвигателя

Выбор частоты вращения вала электродвигателя производят с учетом средних значений передаточных отношений отдельных передач. Определим передаточное отношение привода по разрешающей способности:

                                                             (1.6)

              где ,  - передаточные отношения зубчатых передач.

На основании рекомендаций [1,7] принимаем:

= =3...6.

В нашем случае:

.

Тогда

                                                             (1.7)

              где  - частота вращения рабочего звена, об/мин. Она равна:

                              =                                      (1.8)

              где - окружная скорость барабана, м/с;

                        - делительный барабана, мм.

              =  об/мин.

Зная частоту вращения рабочего звена и передаточное отношение редуктора по разрешающей способности, определим возможные частоты вращения вала ЭД:

 об/мин.

Принимаем частоту вращения вала двигателя при известной мощности и типе двигателя, равной 965 об/мин.

 

Габаритные размеры, мм					Установочные размеры, мм
L	B1	B4	B5	H	L3	l	2C	2G	d	d4	h
468	318	238	165	361	108	80	254	178	38	14	160

 

 

Типо-размер АОП2	Nном, кВт	n, об/мин при Nном	Мпуск/Мном
51-6	5,5	965	1,8

 

Кинематический расчёт