Федеральное агентство морского и речного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова»

Институт водного транспорта

Кафедра основ инженерного проектирования

ЗАДАНИЕ 1

по «Технической механике»

08.03.01_3з «Строительство»

«Энерго-кинематический расчет привода»

Студент Потапов А. (Фамилия, И.О.) Группа ____________

Руководитель проекта _______________________ (Фамилия И.О.

г. Санкт-Петербург

2020

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ЗАДАЧЕ 1

№ п/п	Фамилия и инициалы	Номер зачётной книжки	Тим, нм	пим, об/мин	пс, об/мин
32.	Потапов Александр		293	50	1500

Техническое задание

Определить энерго-кинематические характеристики привода.

В состав привода входят:

– электродвигатель асинхронный,

– клиноременная передача,

– двухступенчатый цилиндрический редуктор по развёрнутой схеме,

– зубчатая муфта на выходном валу редуктора.

Привод реверсивный (нереверсивный).

Характер производства Серийный

Эксплуатационные параметры

Номинальный крутящий момент Тим на валу исполнительного механизма (ИМ)	Нм	293
Частота вращения пим вала ИМ	об/мин	50
Синхронная частота пс электродвигателя	об/мин	1500
Ресурс привода Lh	час

Срок выполнения задания ________________________

Задание выдано _____________________

Студент _____________(Фамилия, И.О.) Группа ____________

Руководитель проекта ______________________ (Фамилия И.О.)

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ И ПЕРЕДАЧ

В СОСТАВЕ ПРИВОДА

Основные параметры агрегатов в составе привода определяют, рассматривая привод как техническую систему:

– назначение каждой части привода обусловлено назначением и требованиями к приводу в целом, представленными в ТЗ;

– свойства привода зависят от взаимодействия его частей.

1.1. Определение мощности и выбор электродвигателя

(энергетическое согласование привода и исполнительного механизма)

Момент Т_им , передаваемый валу ИМ, и угловая скорость вала _им определёны требованиями ТЗ.

Мощность, которая должна быть передана исполнительному механизму, равна:

Р_им= Т_им _им = 293⋅5,23 = 1533,37 Вт, (1)

где _им =  n_им / 30 = (3,14⋅50)/30 = 5,23 рад/с

Расчётное значение мощности определим, принимая коэффициент полезного действия (КПД) привода на основе опыта проектирования и эксплуатации аналогичных технических объектов:

Р_{эд- р} = Р_им /_пр = 1533,37⋅0,86758 = 1767,42 Вт. (2)

где КПД привода _пр определяется на основе последовательного учёта потерь мощности при работе каждой кинематической пары:

_пр= (_рп _п) (_Зп _п) (_Зп _п_м). (3)

_рп  0,94 ... 0,96 – коэффициент, учитывающий потери мощности в ременной передаче; принят _рп = …. ;

_п  0,99 ...0,995– коэффициент, учитывающий потери мощности в подшипниковых узлах одного вала; принят _п = …….

_Зп  0,98 ... 0,99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в закрытой зубчатой паре редуктора; принят _Зп = ….. .

_м  0,98 ... 0.99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в муфте; принят _м = …..

Принимая _п и _Зп одинаковым для всех валов и зубчатых передач, получим КПД привода равным

_др = _рп _п³ ²_Зп _м = 0,95⋅0,98³⋅0,98⋅0,99³ = 0,86758 . (4)

Расчётное значение мощности электродвигателя равно

Р_{эд- р} = Р_им/ _пр = 1533,37⋅0,86758 = 1767,42 Вт. (5)

Выбираем асинхронный ЭД по каталогу согласно условию

Р_эд  0,95 Р_{эд- р}

Выбран электродвигатель марки АИР90L4:

– паспортная мощность Р_эд = 2,2 кВт;

– синхронная частота n _С = 1500 об/мин,

– частота вращения вала ЭД n _эд = 1425 об/мин,

– диаметр присоединительного участка вала ЭД d₁ = 24 мм,

– длина присоединительного участка вала ЭД l₁ = 50 мм.