Проектирование передаточного устройства

2 Проектирование передаточного устройства

Выбор и обоснование кинематической схемы электропривода.

Проанализировав условия работы электропривода, принимаем соединение вала двигателя и вала масляного насоса через муфту.

Обоснование и выбор монтажного исполнения двигателя.

Изучив машину, приходим к выводу что менее материало- и металлоемким будет конструкция машины при использовании электродвигателя на лапах, также при использовании такого двигателя его обслуживание будет более удобным по сравнению с другими типами двигателей.

Составление расчетной исходной и одномассовой приведенной схемы механической части электропривода.

Для составления расчетной исходной схемы определим момент инерции рабочего колеса.

, кг м²

Где m-масса рабочего колеса насоса,R-радиус рабочего колеса

, кг м²

Приведенный момент инерции

кг м²

3 Переходные процессы в электроприводе

Определение электромеханической постоянной времени при рабочем и критическом скольжениях.

Электромеханическая постоянная времени переходных процессов привода с асинхронным электродвигателем вычисляется по Формуле:

,

где ω₀ - угловая скорость машинного устройства, ω₀⁼ 99,75рад/с;

S_к = 12,1 % --критической скольжение электродвигателя (паспортные данные электродвигателя).

Критический моменты электродвигателя определяются по следующим формулам:

;

М_н =22,2 Н^.м, пункт 1.8.

Имеем:

М_к =Н^.м

Подставляя полученные значения получаем:

— электромеханической постоянной времени при номинальном скольжении:

с;

— электромеханической постоянной времени при критическом скольжении:

c.

Обоснование способа пуска и торможения электропривода.

Так как установленный двигатель имеет относительно не большую мощность и соответственно не большие пусковые токи, то примем прямой пуск двигателя. Торможение осуществляется без применения дополнительных устройств.

Определение времени пуска и торможения, максимального ускорения графоаналитическим методом.

Время пуска, t_п определяется следующим образом:

,

где J - приведенный момент инерции; ω_н- номинальная угловая скорость; М_п - вращающий момент электродвигателя при пуске; М_с - средний приведенный момент сопротивления рабочей машины при пуске;

Н^.м;

Получаем:

с;

Время остановки, t_Т определяется следующим образом:

В итоге имеем:

с.

Определение максимального ускорения графоаналитическим методом:

Построив механические характеристики двигателя и рабочей машины, строим кривую избыточного момента.

Механическую характеристику электродвигателя строим по пяти точкам и следующим величинам моментов и скоростей вращения. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1 Построение механической характеристики

Точка	Момент, Н.м	Скорость, рад/с
1	М1=0	ω1= ω0=99,75
2	М2= Мн=22,2	ω2= ωн=98,9
3	М3= Мк=48,8	ω3= ωк=217,6
4	М4= Мmin=35,5	ω4= ωmin=14,96
5	М5= Мп=44,4	ω5= ωп=0

Кривую избыточного момента заменяют ступенчатым графиком. В пределах каждой ступени избыточный момент не меняется и время разгона на i-том участке t_i будет равно:

,

Таким образом, для первого участка получаем:

с.

Аналогично рассчитываем для остальных участков. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 Построение кривой разбега.

ω, рад/с	45	65	120
М, Н.м	0,65	1,26	1,8
Δt, с	0,39	0,09	0,15

Расчеты по определению превышения температуры электродвигателя за время пуска.

Повышение температуры обмоток асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором во время пуска можно определить упрощенным методом, считая, что все потери идут на нагрев:

,

где ΔU - потери энергии во время пуска, Дж; C - теплоемкость обмоток.

;

Дж,

где с₁ -удельная теплоемкость меди, с₁ = 385Дж/кг-К; m - масса обмоток, примем m=2,5, кг.

Имеем:

 ⁰C.