МТ – момент трения, Нм,
b=1.
Момент трения определяем по формуле:
где
- осевая нагрузка на подшипник, Н - радиальная нагрузка на подшипник, Н; - коэффициент трения скольжения, м (принять = ); - диаметр окружности центров шариков, мм; диаметр шариков, мм; - момент трения ненагруженного шарикоподшипника, определяемый по эмпирической зависимости Нмм. Нмм.Необходимое суммарное сечение сопел, подводящих воздух к ротору будет равно:
Подвод воздуха к ротору производится с помощью двух сопел, при этом сечение одного сопла будет равно:
.Диаметр сопла определяется по формуле:
.Минимально необходимое количество лунок рассчитываем по формуле (для
) лунок,где
- угол поворота ротора (в градусах).В качестве конструктивной схемы компрессора выбираем компрессор КП-2.
Расчет компрессора можно разделить на две части:
1. расчет пневматической части;
2. расчет электропривода.
Данный раздел начинается с расчета расхода воздуха в компрессоре:
где Q – расход воздуха (50000 см3/мин);
S – площадь ротора (12,1 см2);
V – скорость лопатки;
Z – число лопаток (6).
При этом расчете площади ротора производится по следующей формуле:
S=l h
где l – длина лопатки (240 см);
h – средняя величина выхода лопатки (0.5 см)
Далее рассчитывается скорость вращения лопатки по формуле:
где
- скорость ротора (275 об/мин); - радиус ротора (2.5 см);С учетом этого получаем:
где
- скорость вращения ротора двигателя.Таким образом, используется выражение
Получим соотношения для вычисления необходимой скорости вращения ротора двигателя:
В качестве электропривода компрессора принят асинхронный двигатель, со следующими исходными данными для расчета:
¸Асинхронный, закрытый, малошумный, 2-х полюсный.
Корпус и подшипниковые щиты изготавливаются из алюминиевого сплава для работы в тяжелых условиях (вибрации – до 5g, ускорение при ударах – до 10g).
1. количество пар полюсов
,где f – частота питающей сети;
- синхронная частота вращения.2. Главные размеры
1) DH1=105 мм – наружный диаметр сердечника статора (для высоты вращения h=63 мм).
2) D1=0.61DH1-4=60 мм – внутренний диаметр сердечника статора (2р=1, h=63 мм).
3)
- расчетная длина сердечника статора.Здесь
- расчетная мощность. - отдаваемая механическая мощность; - коэффициент мощности при номинальной нагрузке. - предварительная линейная нагрузка обмотки статора; - максимальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре; - коэффициент обмотки статора основной гармонической кривой ЭДС.3. Сердечник статора
,где
- количество пазов;4. 3. Сердечник ротора
DH2=D1-2d,
где DH2– наружный диаметр сердечника ротора;
d=0.35 мм – воздушный зазор между статором и ротором.
DH2=59.3 мм
D2
0.19DH1,где D2– внутренний диаметр листов ротора (для h=63 мм);
D2
0.19DH1=20 мм,Z2=19,
где Z2– количество пазов сердечника ротора на полюс и фазу (Z1=24, 2р=1).
5. Обмотка статора
,где
- коэффициент распределения при шести зонной обмотке статора. =4 , ,где
- коэффициент укорочения; 1 – укорочения шага при однослойной обмотке (1). =1 ,где
- обмоточный коэффициент.где
- предварительное значение магнитного потока. ,где
- предварительное количество витков в обмотке фазы. ,где
- предварительное количество эффективных проводников в пазу; - количество параллельных ветвей обмотки статора (1).Выбираем
=140 и уточняем предварительно установленные параметрыгде
- предварительное значение номинального тока