Выбор электродвигателя. Электродвигатель серии 4А асинхронный с короткозамкнутым ротором

1.1 Выбор электродвигателя. Электродвигатель серии 4А асинхронный с короткозамкнутым ротором

 

Определяем мощность на валу барабана конвейера

Рб = Тб nб / 9550 – мощность [кВт]

Рб = 500*100 / 9550 = 1,67

Требуемая мощность электродвигателя. (Из-за потерь в подшипнике).

Рэ = Рб / ŋ – в зубчатом колесе и в ременной передаче,

где ŋ – общее КПД привода

ŋ = ŋ²п ŋр ŋз,

где

ŋ²п - КПД подшипниковой передачи

ŋр – КПД ременной передачи

ŋз – КПД зубчатой передачи

Из табл. П1 с.64 [1]

Выбираем: ŋп = 0,99; ŋр = 0,94; ŋз = 0,96

ŋ = (0,99)² * 0,94 * 0,96 = 0,89

Рэ = 1,67 / 0,89 = 1,87

Из табл. П2 с.65 [1]

Выбираем стандартную мощность электродвигателя с условием

Р´э ≥ ´Рэ

Рэ = 2.2 кВт

Т.к. частота вращения nс = 1500 об/мин; число полюсов 4 и S% = 5,1, то

По табл. П2 с.65 [1] выбираем условное обозначение электродвигателя

4А132S5

1.2 Кинематический расчет привода

Определяем асинхронную частоту вращения.

nq = nc (1 – (S% / 100))

nq = 1500(1-(5.1 / 100)) = 1423

Определяем общее передаточное число привода.

U = nq /nб

U = 1423/160 = 8.9

U = Uз * Uр,

где Uз – передаточное число зубчатой передачи; Uр - передаточное число ременной передачи По табл. П1 с.64 [1] выбираем передаточное число для зубчатой и ременной передач.

Uз = 3,5, а Uр = U/Uз = 8,9/3,5 = 2,5

Определяем частоты вращения валов зубчатого редуктора.

Ведущий вал n1 = nq / np

Ведомый вал n2 = n1 / Uз

n1 = 1423/2.5 = 569

n2 = 569/3.5 = 160

Определяем крутящие моменты на валах привода.

Ведомый вал Т2 = Тб

Т2 = 160

Ведущий вал Т1 = Т2 / Uз*ŋп*ŋз

Т1 = 160 / 3,5*0,99*0,96 = 160 / 3,34 = 50

Вал электродвигателя Тэ = Т1 / Up*ŋп*ŋз

Тэ = 50 / 3,5*0,99*0,96 = 50 / 2,4 = 21

2. Расчет ременной передачи

 

2.1 Определяем максимальный расчетный момент на ведущем шкиве

Трmax = Тэ [0,5(кд+1)+креж], где

креж – коэффициент режима работы, определяется по табл. П6 с.67 [1], в зависимости от числа смен.

кд = 2; креж = 1

Тmax = 21[0,5(2+1)+1] = 53

По табл. П5 с.66 [1]

Так как 15нм < Трmax < 60нм

lo = 1700мм

m = 0,105 кг/м

a = 90 min

По табл. П7 с.68 [1] назначаем диаметр ведущего шкива

dз = 140 мм

Диаметр ведомого шкива

d4 = d3 * Uз * 0,985

d4 = 140 * 2,5 * 0,985 = 345мм

Согласовываем d4 с R 40 по табл. П4 с.66 [1]

d4 = 355 мм

Определяем минимальное межцентровое расстояние

amin ≈ d4

amin ≈ 355мм

Определяем необходимую минимальную длину ремня

lmin = 2 amin + [π(dз + d4)/2] + [(d4 – dз)²/4 amin]

lmin = 2 *355 + [3.14(495/2] + [(355 – 140)²/4 * 355] = 1521

Выбираем стандартный ремень по табл. П5 с.66 [1]

l > lmin

l = 1600 мм

Уточняем межцентровое расстояние

а = amin + 0,5(l - lmin)

a = 355 + 0.5(1600 – 1521) = 394 мм

Определяем угол обхвата ведущего шкива

αз = π – [d4 – dз / a]

αз = 3.14 – [355 – 140 / 394] = 2.6 рад

Определяем линейную скорость ремня

V = π * d4 * n1 / 60 * 1000

V = 3.14 * 355 1423 / 60000 = 10.4 м/с

Определяем число пробега ремня

γ = 10³*V / l

γ = 10³ * 10.4 / 1600 = 6.5

Определяем требуемое число ремней

z ≥ Pэ [a5(kд + 1) + kреж] / Ро*Ср*Сl*Cα*Cz , где

Ро – мощность передаваемая одним ремнем, определяется по табл. П7 с.68 [1] в зависимости от диаметра ведущего шкива dз и линейной скорости V;

Ср. – коэффициент нагрузки определяется по табл. П6 с.67 [1] в зависимости от кmax;

Сl – коэффициент учитывающий длину ремня

Сl = 0,3 * (l/lo) + 0.7

Cα – коэффициент учитывающий угол обхвата ведущего шкива

Cα = 1 – 0,15 (π – αз)

Cz – коэффициент учитывающий число ремней с.8 [1]

Ро = 291

Ср = 0,75

Сl = 0,3*(1600/1700) + 0,7 = 1

Cα = 0,95

z ≥ 1.8[0.5(2 + 1) + 1] / 2.01*0.9*1*0.95 = 3

z ≥ 3

z = 3

Cz = 0.95

Определяем полную, передаваемую окружную силу

Ft = 2000*Tэ / d3

Ft = 2000*21 / 140 = 300 Н

Определяем силу предварительного натяжения

Fo = 0.78*Ft / z*Cα*Cp + qm*V², где

qm – масса единицы ремня, определяется по табл. П5 с.66 [1].

Т.к. V < 10, то qm*V² не учитывается.

Fo = 0.78*300 / 3*095*0.75 = 106 Н

Сила давления на валы

Fв = 2 Fo z sin (α3/2)

Fв = 2*106*3*sin (75) = 614 H