IMG00013

13

2.1. PRZYKŁAD OBLICZEŃ

Dobrać silnik elektryczny oraz wykonać kinematyczne obliczenie układu napędowego wg rys. 2.3.

PARAMETRY ZADANE:

Parametry wyjściowego wału (5) napędu (parametry wału (5) maszyny roboczej):

-    moment obrotowy T-*y(S) ⁼ 5000 N-m;

-    częstotliwość obracania /iwy(5) = 6,5 min¹.

G-G 4 J

Rys. 2.3. Schemat napędu:

1 - wał wejściowy napędu; 2, 3 - wały pośrednie; 4 - wał wyjściowy reduktora; 5 - wał wyjściowy napędu (wał roboczej maszyny) (wy); A - silnik elektryczny (se); B -- przekładnia pasowa o pasie klinowym (pp); C - przekładnia ślimakowa (pś); D - przekładnia walcowa (pw); E - sprzęgło (sp); F - węzeł łożyskowy (ł)

OBLICZA SIĘ:

1.    Moc na wale wyjściowym (wał 5)

Pwy (5) = Twy (5) n ₍₅) /9550 = 5000 • 6,5 / 9550 = 3,4 kW.

2.    Współczynnik sprawności napędu

P₀=(PppPl)2(Pśi9i)₃(PpwPł)4(P_sp)5=

= (0,95 0,99) (0,8-0,99) (0,96 0,99) (0,97) = 0,687.

3.    Moc obliczeniowa silnika elektrycznego Pso = Pwy (5) Ipo= 3,4 / 0,687 = 4,95 kw.

4.    Częstotliwość obracania wału wyjściowego n wy (5)⁼ 6,5 min¹.

5.    Minimalne i maksymalne zalecane ogólne przełożenie układu napędowego

u o = Upp Upś u_Pw = (2—4) (28..80) (3...Ć) =168...1920. ^uomin = 168; ^omax=1920.

6.    Obliczeniowe minimalne i maksymalne częstotliwości obracania wału silnika elektrycznego

n se min ⁼^wy(5) u'nm\n — 6,5 ■ 168 = 1092 min'l; n se max — r? wy (5) U o tnax ⁼ 6,5 ■ 1920 = 12480 mm^-1.

7.    Silnik elektryczny Sgl32S-2A

Psz = 5,5 kW; n_se =2910min"¹; T_mix/T_nora = 3,2.

8.    Rzeczywiste przełożenie ogólne układu napędowego Uo=Dsc/n wy (5) = 2910 / 6,5 = 447,69.

9.    Rzeczywiste przełożenie poszczególnych stopni układu napędowego: dla u_pw=3,8; u_pś = 39,0;

u_Pp = 443,08 / (3,8 39,0) = 3,02.

10.    Moc na poszczególnych wałkach napędu

Psz = 5,5 kW;    P| = Pso =4,95kW;

P₂= P i V pp V t = 4,95 • 0,95 ■ 0,99 = 4,66 kW;

P}=PiVpiV> = 4,66 ■ 0,80 ■ 0,99 = 3,69 kW;

P₄=P₃VpwV\ = 3,69-0,96-0,99 = 3,51 kW;

P₅=P₄Psp    = 3,51-0,97 = 3,40 kW.

Częstotliwości obracania wałków napędu flse = 2910 min¹; n i^rije = 2910 min¹; n₂~ⁿl/^upp = 2910/3,02 = 963,6 min¹; ⁿ3 ⁼ⁿ2/^upś = 963,6/39 = 24,7 min¹;

n₄ = ⁿ3/Upw= 24,7/4,00 = 6,5 min¹;

/?5=/j₄ = 6,5 min¹.

Momenty obrotowe na wałkach napędu

Tsz = 9550 P_x/n_x = 9550-5,5/ 2910= 18,05 N-m;

T,    =9550 Pi    /fli    =9550-4,95/2910=    16,24    N-m;

T₂    = 9550P₂    In 2    =9550 -4,66/963,6 =    42,18    N-m;

T₃    = 9550 P3    ln₃    =9550-3,69/24,7=    1426    N-m;

P₄    = 9550 P₄    In 4    =9550-3,51 /6,5 =    5157    N-m;

T_s    =9550 P_s    ln_s    =9550-3,40/6,5=    5000    N-m.

11.    Średnice walów napędu

d wat se =28,0 mm; dwał i = dwałse =28,0 mm; d wa!2 = -7To³r,/(0,2 [T])’ = -^K)³-42,18/(0,2 ■ \2) = 26,0 mm; d wat 3 ⁼ -^To³7'₃7(0,2 [t\) = ^/to³-1426 /(0,2-25) = 65,8 mm; d „aM= y^,10³7'₄/(0,2 [T]) = TlÓ³-5157 /(0,2 •30)’= 94,1 mm; d wal 5 ⁼ n)'To³r₅/(0,2 [r]) =-yi0³-5000/(0,2 -30)’=94,l mm.

Przyjęte średnice wałów    d_wa 1 se ^— 28,0 mm;

d wal 2 = 30,0 mm; d wat 3 = 65,0 mm; d wal 4 = 95,0 mm; d_wa) 5 = 95,0 mm.

Tabl. 2.5. Obciążenie wałów układu napędowego wg schematu rys. 2.3

Wał		Przekładnie, elementy napędu	Pi, kW	ttj, min^-1	Tj, N-m	dwai/, mm
1 2	[	Pasowa (pp) npp = 0,95; p, = 0,99	P, = 4,95 P2 = 4,66	n i=2910 n 2= 963,6	7) = 16,24 T2= 42,18	^ wał 1 ^= 28,0 d wał 2 ^= 30,0
3	1	Ślimakowa (pś) 7jPś = 0.8; Pi = 0,99	P3 = 3,69	n y=24,7	r3= 1426	^wał 3 ^= 65,0
4		Walcowa (pw) 77pw= 0,96; 771 = 0,99	P4 = 3,51	r?4= 6,5	7^4 =5157	^wał 4 ^= 95,0
5		Sprzęgło (sp) Psp=0,97	P5 = 3,40	n5= 6,5	T, = 5000	^wa!5 =95,0
			P l> P 2> P 3 >P 4>P 5	77i>/22>/3 3>/24	TX<T2<T3<TĄ	d wał 1 ^ dwał 2^<' dwał 3^ dwał 4
		Silnik elektryczny (se)	Pse = 5,5	= 2910	Tx= 18,05	d wał se ^= 28,0