Projekt 2 – Układ napędowy
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Imię i nazwisko: Krzysztof Matusik
Grupa: 7A
Rok akademicki: 2014/2015
Data: 13.11.2014
Temat : Mechanizm jazdy
DANE:
Moment obciążenia [kNm] = 0,95
Zakładana prędkość obrotowa silnika [obr/min] = 1 000,00
Zakładana prędkość obrotowa bębna [obr/min] = 35,00
Wersja I:
OBLICZONE PARAMETRY SILNIKA:
Przełożenie układu = 28,57
Obliczony moment obrotowy silnika [kNm] = 0,03
Moc silnika konieczna do wytworzenia obliczonego momentu [kW] = 3,48
Moc silnika z uwzględnieniem strat mechanicznych [kW] = 3,87
PARAMETRY DOBRANEGO SILNIKA:
Typ silnika: SUDg 132M-6A (Cantoni)
Moc [kW] = 4,50
Obroty [obr/min] = 925,00
Sprawność [%] = 80,50
Średnica czopa [mm] = 38,00
Długość czopa [mm] = 80,00
OBLICZONE PARAMETRY REDUKTORA:
Współczynnik trwałości reduktora = 3,70
Przełożenie reduktora = 26,43
Moc efektywna reduktora [kW] = 16,65
PARAMETRY DOBRANEGO REDUKTORA:
Typ reduktora: H-H-140-3-S-25-1/1000 (Befared)
Przełożenie reduktora = 25,00
Moc reduktora [kW] = 17,30
Średnica czopa szybkoobrotowego [mm] = 28,00
Długość czopa szybkoobrotowego [mm] = 60,00
Średnica czopa wolnoobrotowego [mm] = 75,00
Długość czopa wolnoobrotowego [mm] = 105,00
OBLICZONE PARAMETRY SPRZĘGŁA:
Współczynnik przeciążenia = 2
Moment zastępczy [kNm] = 0,07
Maksymalny moment przenoszony [kNm] > 0,07
PARAMETRY DOBRANEGO SPRZĘGŁA:
Typ sprzęgła : 400-38/80-28/105-082 ASP-B (Fena)
Nominalny moment obrotowy [kNm] = 0,40
Średnica piasty napędzającej [mm] = 38,00
Średnica piasty napędzanej [mm] = 28,00
Dopuszczalna prędkość obrotowa [obr/min] = 2 500,00
Moment bezwładności sprzęgła [kgm2] = 0,06
Wersja II:
Dobór silnika.
Obliczenie parametrów silnika
Przełożenie układu: $i = \frac{n_{s}}{n_{b}} = 28.57$
Moment obrotowy silnika: $M_{s} = \frac{M_{\text{obc}}}{i} = 0.03\ kNm$
Moc silnika: $P_{s} = n_{s}*\frac{\pi}{30}*M_{s}*1000 = 3.46\ kW$
Sprawność układu: ηu = 0.87
Moc silnika po uwzględnieniu strat: Msr = Ms * ηu = 3.98 kW
Warunki pracy: praca cykliczna
Dobrany silnik
Typ silnika: SUDg 132M-6A (Cantoni)
Moc: 4,50 [kW]
Obroty: 925 [obr/min]
Sprawność: 80,50 [%]
Średnica czopa: 38 [mm]
Długość czopa: 80 [mm]
Dobór reduktora.
Obliczenie parametrów reduktora
Współczynnik trwałości reduktora: k = k1 * k2 * k3= 2,16, gdzie:
k1 = 1, 25 (rodzaj pracy II)
k2 = 1, 5 (liczba włączeń na godzinę 51÷100)
k3 = 1, 15 (obciążenie zmienne)
Przełożenie reduktora: i = 26.43
Moc efektywna reduktora: Pe = 8, 6 [kW]
Dobrany reduktor
Typ reduktora: 3W-140-25-1a (Redor)
Przełożenie: 25
Moc reduktora: 17 [kW]
Średnica czopa szybkoobrotowego: 32 [mm]
Długość czopa szybkoobrotowego: 80 [mm]
Średnica czopa wolnoobrotowego: 70 [mm]
Długość czopa wolnoobrotowego: 105 [mm]
Dobór sprzęgła:
Obliczenie parametrów sprzęgła
Współczynnik przeciążenia: k = 2, 8
Moment zastępczy: Mz = Ms * 1.4 * 2 = 0.084 [kNm]
Maksymalny moment przenoszenia > 0.084 [kNm]
Dobrane sprzęgło
Typ sprzęgła: GEARex FA 10 d1Ø38 d2Ø32 (KTR)
Nominalny moment obrotowy: 1.28 [kNm]
Średnica piasty napędzanej: 32 [mm]
Średnica piasty napędzającej: 38 [mm]
Dopuszczalna prędkość obrotowa: 1353 [obr/min]
Moment bezwładności sprzęgła: 0.00436 [kgm2]
Wersja III:
Dobór motoreduktora:
Typ motoreduktora: SK 42 - 112 MH/4 (NORD)
Moc motoreduktora: 4 [kW]
Prędkość obrotowa wyjściowa: 35 [obr/min]
Moment obrotowy wyjściowy: 1095 [Nm]
Porównanie wariantów:
| Kryterium | Waga | W1 | W2 | W3 |
|---|---|---|---|---|
| Cena | 3 | 9 | 8 | 6 |
| Bezpieczeństwo | 2 | 7 | 6 | 10 |
| Masa | 1 | 5 | 6 | 8 |
| Sprawność | 2 | 8 | 7 | 9 |
| Gwarancja | 2 | 7 | 5 | 6 |
| 76 | 66 | 76 |
Wnioski:
Dobór elementów układu napędowego jest złożonym zadaniem. Na pracę poszczególnych części napędu wpływa wiele czynników, od obciążenia po warunki pracy urządzenia. Sprawę komplikuje także ogromna liczba producentów sprzęgieł, silników i reduktorów, co utrudnia wybór konkretnego elementu. Dlatego konieczne jest tworzenie wielu wariantów układu napędowego, z których za pomocą różnych metod możemy wybrać ten najkorzystniejszy. W omawianym przypadku, na podstawie wyników otrzymanych z porównania za pomocą kryteriów wagowych oraz wykresu radarowego, wybrałem wariant III, który uzyskał taką samą liczbę punktów jak wariant I. Wariant II (który zawierał elementy innych producentów), okazał się niekonkurencyjny wobec I-szego.