Кинематический расчет привода. Тип привода, его компоновка и исполнение отдельных узлов определяются назначением элеватора, типом тягового органа

Тип привода, его компоновка и исполнение отдельных узлов определяются назначением элеватора, типом тягового органа, высотой подъема и возможностью размещения приводного оборудования. Расположение привода – в верхней части элеватора .

Для большинства элеваторов используются редукторные приводы с отдельно устанавливаемыми электродвигателем и передаточным механизмом. Для привода элеватора применяют асинхронные электродвигатели переменного тока серий 4А, АО с синхронной частотой вращения вала 750, 1000, 1500 об/мин. В качестве передаточного механизма используют двухступенчатые цилиндрические или коническо – цилиндрические редукторы . при высоких скоростях тягового органа могут быть использованы одноступенчатые цилиндрические или конические редукторы, при малых скоростях – червячные или планетарные редукторы.

При малой расчетной мощности (до 10 кВт) применяются мотор – редукторы горизонтального исполнения с опорными лапами или фланцевые. Для ленточных элеваторов может быть использован мотор-барабан, являющийся встроенным типом мотор-редуктора.

Вал приводного барабана размещается в самоустанавливающихся подшипниках качения. Для соединения приводного вала и тихоходного вала редуктора используют зубчатые муфты (МЗ), для соединения вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора – упругие втулочно-пальцевые муфты (МУВП), гидравлические муфты.

Общий к.п.д. привода элеватора:

η_пр = η_ред * η_м^х * η_подш = 0,8

где η_редη_м η_подш – к.п.д. редуктора, муфты и подшипников; х – число муфт.

Требуемая мощность электродвигателя, кВт:

N_тр = N_т (10³* η_пр ) = 962,25*(10³ * 0,8) = 1,2 кВт

Условие выбора электродвигателя:

N_дв ≥ N_тр

Где N_дв – мощность электродвигателя (номинальная), кВт.

Принимаем асинхронный двигатель «4А90А» с номинальной мощностью 1,5 кВт и частотой вращения 1000 об/мин

Передаточное отношение привода :

u_пр = n_дв / n

u_пр = 1000 / 119,43 = 8,4

где n – частота вращения приводного вала барабана или звездочки, об/мин; n_дв – частота вращения вала принятого типоразмера электродвигателя, об/мин.

Типоразмер редуктора принимается по значению расчетного передаточного отношения привода (u_пр) с учетом передаваемой (подводимой) мощности (N_п) при соответствующей синхронной частоте вращения быстроходного вала (двигателя) для непрерывного режима работы (ПВ 100%):

Редуктор – Ц2У-100

Номинальный вращающий момент – 250 Нм

Номинальная радиальная нагрузка на выходном валу – 4000 Н

Масса – 35кг

u_ред ≈ u_пр = 8,0

N_п ≥ N_дв

Где u_ред – передаточное чесло принятого типоразмера редуктора.

Фактическая скорость движения тягового органа, м/с:

U_факт = π * N_дв* D/ (60 * u_ред) = 3,14 * 1000 * 0,4 / (60 * 8,0) = 2,62

Выбор типоразмера муфты осуществляется по величине расчетного вращающего момента передаваемого муфтой, с учетом диаметров соединяемых валов.

М_hi ≥ М_p

D_раст = (d_i; d_j)

Где М_hi – номинальный передаваемый вращающий момент выбранного типоразмера муфты, кН*м ; D_раст – границы расточки под вал у выбранного типоразмера муфты, мм

Расчетный вращающий момент на соединяемых валах, кНм:

М_pi = 30 k_з * N_дв * η_i / (π * n_i)

М_pi = 30 * 1,2 * 1,5 * 0,8 / ( 3,14 * ) = 0,0138 = 13,8 Нм

Где k_з – коэффициент запаса, 1,2 … 1,3; n_i – частота вращения соединяемых валов, об/ мин; N_дв – кВт; η_i – общий к.п.д. деталей и узлов, расположенных между электродвигателем и устанавливаемой муфтой.

Из таблицы 5.9 (Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов ПТМ) выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом с номинальным крутящим моментом 500 Нм наибольшим диаметром 200мм.

Масса муфты – 25 кг.