Расчет и выбор электродвигателя для двухстоечного кантователя

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

После расчета требуемой мощности и частоты вращения вала электродвигателя по данным значениям в табл. 3 необходимо выбрать асинхронный электродвигатель [3].

Таблица 3 – Технические данные электродвигателей серии АИР (тип/асинхронная частота вращения, мин^-1)

Мощность N, кВт

Синхронная частота, мин^-1

3000

1500

1000

750

0, 37

–

71A6/915

–

0, 55

–

71А4/1357

71B6/915

–

0, 75

71А2/2820

71В4/1350

80A6/920

90LA8/695

1, 1

71В2/2805

80А4/1395

80B6/920

90LB8/695

1, 5

80А2/2850

80В4/1395

90L6/925

100L8/702

2, 2

80В2/2850

90L4/1395

100L6/945

112MA8/709

90L2/2850

100S4/1410

112MA6/950

112MB8/709

100S2/2850

100L4/1410

112MB6/950

132S8/716

5, 5

100L2/2850

112M4/1432

132S6/960

132M8/712

7, 5

112М2/2895

132S4/1440

132M6/960

160S8/727³

132М2/2910

132M4/1447

160S6/970⁴

160M8/727³

160S2/2910¹

160S4/1455²

160M6/970⁵

180M8/731

18, 5

160М2/2910¹

160M4/1455²

180M6/980³

–

180S2/2919¹

180S4/1462³

–

180М2/2925¹

180M4/1470¹

–

Примечания:

1. Отношение максимального вращающего момента к номинальному T_MAX/T = 2, 2; для отмеченных знаками ¹ – T_MAX/T = 2, 7; ² – T_MAX/T = 2, 9; ³ – T_MAX/T = 2, 4; ⁴ – T_MAX/T = 2, 5; ⁵ – T_MAX/T = 2, 6.

2. Пример обозначения двигателя «Двигатель АИР100L2 ТУ 16 – 525.564 – 84»

При подборе N допускается перегрузка двигателя до 8 % при постоянной и до 12 % при переменной нагрузке.

Например, при требуемой мощности N = 1, 27 кВт и частоте вращения приводного вала n = 4 об/мин требуемая частота вращения вала электродвигателя при наличии двухступенчатой червячной передачи в редукторе составит:

Таким образом, по табл. 14 подходит электродвигатель АИР80А2/2850 ТУ 16 – 525.564 – 84 мощностью N = 1, 5 кВт. Это значит, что при синхронной частоте вращения ротора 3000 об/мин статор будет запаздывать и его асинхронная частота вращения будет составлять n_ДВ = 2850 об/мин. Высота оси вала от опорной поверхности лапок двигателя h = 80 мм.

По ГОСТ 19523–81 «Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А мощностью от 0, 06 до 400 кВт. Общие технические условия» двигатель АИР80А2/2850 обозначен как 4А80А2У3 (η = 81 %, коэффициент мощности cos φ = 0, 85) [4]. Его геометрические параметры указаны в табл. 4 для типоразмера 4А80А [5].

Таблица 4 – Электродвигатели серии 4А (исполнение М100 – закрытое обдуваемое по ГОСТ 19523–81)

Тип двиг.

Число полюсов

Габаритные размеры, мм

Установочные и присоединительные

Размеры, мм

L₃₀

L ₂ ₃

h ₃₁

d ₃₀

L₁

L₃

L₁₀

L₃₁

d ₁

d₂

d₁₀

4А80А

2; 4; 6; 8

300

355

218/240

186

100

Установочные и присоединительные размеры, мм
d₃₃	b₁	b₂	b₁₀	h	h₁	h₂	h₃	h₆	h₁₀	Масса, кг
16/20	6	6	125	80	6	6	24, 5	24, 5	10	17, 5

Угловая скорость электродвигателя ω _ДВ, рад/с:

По табл. 5 для выбранного двигателя выписывается диаметр выходного конца вала ротора (d_ДВ = 22 мм в данном примере).

Проектирование редуктора привода двухстоечного кантователя

Далее определяется общее передаточное число привода u_ОБЩ:

Например, при n_Э = 2850 об/мин и n = 4 об/мин u_ОБЩ = 712.

Если привод включает только электродвигатель и редуктор, то общее передаточное число редуктора u_РЕД равно общему передаточному числу привода u_ОБЩ.

Далее общее передаточное число распределяется между отдельными ступенями редуктора, например, в соответствии с рекомендациями в табл. 5.

Таблица 5 – Рекомендуемые соотношения передаточных чисел в редукторах

Редуктор

Передаточное число

u _б u _т Двухступенчатый соосный с внутренним зацеплением

Коническо-цилиндрический

Цилиндрическо-червячный 1, 6…3, 15

Планетарный двухступенчатый u_РЕД≤ 25 4

25 < u_РЕД≤ 63

6, 3 u_РЕД> 63 10

Например, в случае двухступенчатого червячного редуктора (рис. 3) – между двумя червячными передачами: u_Т = 34 на одну передачу, принимаемую за тихоходную, и u_Б = 21 – на другую передачу, принимаемую за быстроходную.

Рисунок 3 – Двухступенчатый червячный редуктор

Частота вращения вала колеса тихоходной ступени n_2Т, об/мин:

Частота вращения вала шестерни тихоходной ступени n_1Т(2Б), об/мин (одновременно и вала колеса быстроходной ступени двухступенчатого редуктора):

Частота вращения вала шестерни быстроходной ступени:

Например, для электродвигателя АИР80А2/2850 ТУ 16 – 525.564 – 84 мощностью N = 1, 5 кВт с двухступенчатым червячным редуктором и общим передаточным числом u = 712 (34 – для тихоходной передачи и 21 – для быстроходной) при асинхронной частоте вращения выходного вала электродвигателя n_Э = 2850 об/мин [5]:

а) номинальная частота вращения тихоходного вала редуктора (с червячным колесом)

б) угловая скорость тихоходного вала редуктора (с червячным колесом)

в) номинальная частота вращения червяка тихоходной ступени (u = 34)

г) угловая скорость червяка тихоходной ступени

д) номинальная частота вращения червяка быстроходной ступени редуктора

е) угловая скорость червяка быстроходной ступени

Далее необходимо спроектировать редуктор привода.

Рассмотрим двухступенчатый червячный редуктор.

По ГОСТ 2144–76 «Передачи червячные цилиндрические. Основные параметры» предусмотрено два ряда передаточных чисел u для чисел витков червяка z₁ = 1, 2 или 4 и чисел зубьев червячного колеса z₂ = 30…80 [6]:

ряд №1 – 8; 10; 12, 5; 16; 20; 25; 31, 5; 40; 50; 63; 80; 100;

ряд №2 – 9; 11, 2; 14; 18; 22, 4; 28; 35, 5; 45; 56; 71; 90.

Для получения больших передаточных чисел необходимо применять двухступенчатые передачи.

В нашем примере передаточное число u = 712. Причем, u_Т = 34 – передаточное число для тихоходной червячной передачи и u_Б = 21 – для быстроходной червячной передачи.

Рекомендуется назначать: z₁ = 4 для u = 8…15; z₁ = 2 для u = 15…30; z₁ = 1 для u > 30 [5].

Выбираем z_1Т = 1 для тихоходной передачи; z_1Б = 2 – для быстроходной.

В соответствии с рекомендуемым рядом №2 передаточных чисел из ГОСТ 2144–76 принимаем u_Т= 35, 5 и z_2Т = 28 для тихоходной передачи; u_Т= 22, 4 и z_2Б = 36 – для быстроходной.

Так как по ГОСТ 2144–76 фактические передаточные числа не должны отличаться от номинальных более, чем на 4 %, то необходимо заново подобрать их для передач редуктора (на первой передаче отличие в 4, 4 % – допустимо; на второй – 6, 6 % – недопустимо).

Для общего передаточного числа редуктора u = 712 заново принимаем u_Т = 40 и u_Б = 17, 8.

Тогда по ряду №1: при z_1Т = 1 принимаем u_Т= 40 и z_2Т = 28 по ряду №1; при z_1Б = 2 принимаем u_Т= 18 и z_2Б = 36 по ряду №2.

Несоответствие для первой передачи отсутствует, а для второй передачи составляет:

– условие соблюдается

Далее находятся вращающие моменты:

а) на приводном червяке редуктора

б) на тихоходном червяке редуктора (КПД принимается 0, 75)

в) на тихоходном вале редуктора (с червячным колесом)

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒