2020-01-14
149
На практиці намагаютья змащувати підшипники тим же мастилом, що і деталі передач. Але це можливо тільки для підшипників чер’яка. В нашому ж випадку підшипники задалеко від мастильної ванни, тому будемо змащувати їх пластичним змащувальним матеріалом. В цьому випадку підшипниковий вузол закривають мастиловідкидаючим кільцем, а вільний простір, всередині, заповнюють змащувальним матеріалом.
Вибираємо пластичне мастило ВНИИ НП – 242, що рекомендується для важконавантажених підшипників, а також для роликопідшипників.
Рівень мастила в редукторі перевіряється жезловим маслопоказчиком і мастилозливною пробкою з конічною нарізкою.
Для запобігання витікання мастильного матеріалу з підшипникових вузлів, а також захисту їх від пилу і вологи, встановлюємо на вході і виході з редуктора манжетне ущільнення.
12. Побудова механічних характеристик електродвигуна і робочої машини:
Дано: електродвигун типу 4А 112М4У3
РН = 5,5 кВт; nН = 1445 хв-1; Mn / MН = 2,0; Mmax / MН = 2.2 = l.
Знаходимо номінальний, і критичний (максимальний) моменти двигуна:
MН = 9550 РН / nН = 9550 * 5,5/ 1445 = 36,35 Н * м;
Mmax = Mкр = lMН =2,2 * 36,35 = 79,97 Н * м;
Знаходимо номінальне, і критичне ковзання двигуна:
SН = (nO - nН) / nO = (1500 – 1445) / 1500 = 0.037;
Sкр = SН (l + Öl2 – 1) = 0,037(2,2 + Ö2,22 – 1) = 0,154.
Знаходимо критичну частоту обертання ротора двигуна, при якій він розвиває критичний момент:
nкр = nO (1 - Sкр) = 1500 (1 – 0.154) = 1269 хв-1;
Для побудови механічної характеристики двигуна в діапазоні частоти обертання 0 … nO задаються частотою обертання ротора nХ і розраховують відповідні значення ковзання SХ = (nO – nХ)/ nO. Потім по рівнянню Класса розраховують обертовий момент двигуна при відповідних значеннях n і S:
M = 2 Mкр / (S/ Sкр + Sкр./S)
Результати розрахунків n, S і М заносимо в таблицю 12.1.
Таблиця 12.1
| nХ/ nO | N, хв-1 | S | M, Н * м | MC, Н * м |
| 0 | 0 | 1 | 24.06 | 7.8 |
| 0.1 | 150 | 0.9 | 26.58 | 8.25 |
| 0.2 | 300 | 0.8 | 29.68 | 9.58 |
| 0.3 | 450 | 0.7 | 33.56 | 11.81 |
| 0.4 | 600 | 0.6 | 38.51 | 14.94 |
| 0.5 | 750 | 0.5 | 44.99 | 18.95 |
| 0.6 | 900 | 0.4 | 53.63 | 23.86 |
| 0.7 | 1050 | 0.3 | 64.98 | 29.65 |
| 0.8 | 1200 | 0.2 | 77.31 | 36.34 |
| 0.9 | 1350 | 0.1 | 73.05 | 43.93 |
| 0.92 | 1380 | 0.08 | 65.43 | 45.55 |
| 0.94 | 1410 | 0.06 | 51.1 | 47.21 |
| 0.96 | 1440 | 0.04 | 38.92 | 48.90 |
| 0.98 | 1470 | 0.02 | 20.43 | 50.63 |
| 1 | 1500 | 0 | 0 | 52.40 |
Також будуємо іншу характеристику, яка представляє собою залежність: n = ¦ (MC)
MC = a1 + a2 (nX / nO)y;
де a1 = 7,8 Н * м, a2 = 44,6 Н * м – постійні величини для конкретної роботи машини;
y = 2 – коефіцієнт, що характеризує зміну моменту опору при зміні частоти обертання вала машини.
З побудованих графіків бачимо, що в момент пуску момент з боку робочої машини більший за пусковий момент двигуна, тому двигун потрібно запускати в режимі холостого ходу.
Знаходимо коефіцієнт навантаження:
b = Муст / МН = 47,2 / 36,35 = 1,3;
Розрахунок і вибір лінії живлення, апаратури управління і захисту електродвигуна.
Дано: електродвигун типу 4А 112М4У3
РН = 5,5 кВт; nН = 1445 хв-1;
ІН = 11,5 А при U = 380 B; ІП / ІН = 7;
cos jН = 0.85; h = 85.5 %;
Розрахунковий струм лінії:
ІР = b * РН / (Ö3) * U Н *h * cos jН = 1,3 * 5500 / (Ö3) * 380 * 0,855 * 0,85 = 14,95 А.
де b - коефіцієнт завантаження двигуна; РН – номінальна потужність двигуна, Вт; U Н - номінальна лінійна напруга живильної лінії, В; h - і cos jН - відповідно ККД і коефіцієнт потужності двигуна.
По каталогу електрообладнання до установки вибираємо нереверсивний магнітний пускач ПМЛ – 221002 з умови IHMП = 25А > IP = 14.95 A. Захист двигуна від перевантажень забезпечується тепловим реле РТЛ – 102104 (межа регулювання струму неспрацювання реле 13 …19 А).
Для захисту від струмів короткого замикання в установці передбачаємо запобіжник з плавкою вставкою:
ІВН ³ IP, ІВН ³ Іmax / a,
де a - коефіцієнт теплової інертності запобіжника (для умов нормального пуску при t £ 10 с a = 2,5)
С 11,5 * (Ö3) * 7 / 2,5 = 55,77 А;
Згідно каталогу електрообладнання в установці приймаємо запобіжник типу ПР – 2 (номінальний струм запобіжника ІНпр = 100 А) з плавкою вставкою (ІВН = 60 А).
Межу регулювання установок КЗ вибирають з умови: Іср ³ 1,2 Іmax = 1.2 * 11.5 * (Ö3) * 7 = 167.32 A. Згідно розрахунку струм роз’єднання беремо ІНр = 250 А (250 > 167.32).
Для підключення двигуна приймаємо алюмінієвий провід з гумовою ізоляцією в обгортці просоченою лавсаном марки АПРТО.
Переріз трьохжильного алюмінієвого провода при прокладці в трубі повинен бути 10 мм2, Ідоп = 38 А > Ір = 14.95 A.
Відповідність вибраного перерізу провода і засобу захисту перевіряємо з умови: Ідоп ³ Кз * Із;
де Кз – захисний коефіцієнт (для запобіжника Кз = 0,33); Із – струм захисного апарату (для запобіжника Із = ІВН);
Ідоп ³ Кз * ІВН = 0.33 * 60 = 19.8 A;
Так як умова Кз * ІВН = 19.8 A < Ідоп = 38 А виконується, то вибраний переріз відповідає засобу захисту.
Замість запобіжника в установці може бути прийнятий автоматичний повітряний вимикач. Номінальний струм роз’єднання ІНр = 40 А.
При установці автомата використовуємо три одножильні алюмінієві проводи, переріз при прокладці в трубі 25 мм2.
Ідоп ³ Кз * Іср (80 > 0.22 * 250 = 55 A).
Вибрані перерізи проводів перевіряємо на відносну втрату напруги:
а) для варіанту з установкою запобіжника
D U% = 105 * b * PH * L / U 2H * S = 105 * 0.032 * 5.5 * 30 / 2202 * 10 = 1.09;
де b - питомий опір провода (алюмінієвого 0,032 Ом * мм2/м);
PH – розрахункова активна потужність двигуна, кВт;
L – довжина лінії, м;
UH – номінальна лінійна напруга хвильової лінії, В;
S – переріз вибраного проводу, мм2.
В нашому випадку падіння напруги менше ніж 5%, що відповідає вимогам ПУЕ.
б) для варіанту з установкою автомата:
D U% = 105 * b * PH * L / U 2H * S = 105 * 0.032 * 5.5 * 30 / 2202 * 25 = 0,436% < 5%;
Вибрані для установки провода задовольняють вимоги по механічній міцності, отже провода були підібрані правильно.
13. Література
1. Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин. – К.: Вища школа, 1993 – 556 с.
2. Кіркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проэктирование деталей машин. – Харьков: Основа, 1991 – 276 с.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1985 – 416 с.
4. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкции редукторов – К.: Вища школа, 1990 – 152 с.
5. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1978 – 559 с.
6. Методические указания к определению допускаемых напряжений при расчете зубчатых передач с применением ЭВМ в процессе выполнения самостоятельной работы подисциплине «Детали машин» - Кудрявцев Г.П., Беспалько А.П., Паламаренко А.З. – К.: КТИПП, 1989 – 52с.
7. Методичні вказівки до виконання та захисту курсового проекту з дисципліни “Деталі машин та ОК” - Кудрявцев Г.П.та ін. - К.: КТІХП, 1993 – 47с.
