Електромеханічний привід виконуючого механізму (стр. 5 из 6)
¾ Передача — відкрита, змащування постійне за допомогою крапельниці.
¾ Натягування ланцюга за допомогою підпружиненого ролика, тобто автоматичне.
У відповідності з рекомендаціями [3] приймаємо число зубців зірочок:
ведучої Z1 = 29-2u=29–2х1,14=26,72, приймаємо Z1=27 i веденої Z2 = uZ1=1,14 х27=30,78. приймаємо Z2=31;
Визначаємо коефіцієнт експлуатації Ке, що враховує конкретні умови монтажа та експлуатації ланцюгової передачі за формулою:
Ке = К1 К2 К3 К4 К5 К6, (15)
де К1 — коефіцієнт, що враховує характер зміни навантаження; при постійному навантаженні, без різких коливань, що має місце в нашому випадку, К1 = 1,0;
К2 — коефіцієнт, що враховує вплив міжосьової відстані а; при а = (30...60) t (t — крок ланцюга), К2 = 1,0;
К3 — коефіцієнт, величина якого залежить від кута нахилу передачі до горизонту, якщо кут менше 60о (у нас 30о), то К3 = 1,0;
К4 — коефіцієнт, що враховує спосіб регулювання натягнення ланцюга, для автоматичного способу К4 = 1,0;
К5 — коефіцієнт, що враховує вплив способу змащення передачі, при крапельному змащуванні К5 = 1,2;
К6 — коефіцієнт змінності; так як коефіцієнт добового використання стрічкового транспортера по завданню Кдоб = 0,3, тобто одну зміну, то К6 = 1,0.
Тоді маємо
Ке =1х1х1х1х1,2х1 = 1,2
Середній момент корисного опору на валу ведучої зірочки Z1 при ККД ланцюгової передачі
ланц = 0,95Т1 = 3375/1,14х0,95=3116,3 Нм
Визначаємо крок ланцюга типа ПР нормальної точності при розрахунковій довговічності 10000 годин, прийнявши орієнтовно за нормами DІN8195 допустимий середній тиск при швидкості ланцюга V
1 м/с [P] = 25 МПа, за наступною формулою:t =
(16)деТ1 = 3116,3 Нм = 3116,3 х103 Нмм,
Ке = 1,2;Z1 = 27;
[P] = 25 МПа (Н/мм2)
Після підстановки значень маємо
t = 46,38 мм
Приймаємо найближче стандартне значення t = 44,45 мм.
Визначаємо швидкість ланцюга
V = Z1 t n1/60000= 0,39 м/с
Перевіряємо розрахований тиск за формулою (16)
Р = 2,8³х Т1 Ке / Z1 t³ = 34,26 МПа
[P]=34,3 МПа
Умова Р
[P] виконана, тому строк служби ланцюга електроприводу 16820 годинДо встановлення приймаємо ланцюг привідний роликовий однорядний з кроком t = 44,45 мм, руйнуюче навантаження якої Fв = 172,4 кН, маса m = 7,5 кг/м. Умовне позначення ланцюга
Ланцюг ПР 44,450-17240 ГОСТ 13568-75.
Визначаємо геометричні параметри передачі:
Міжосьова відстань
а = 40t = 40х44,45 = 1778 мм,
число ланок ланцюга
Lt = 2а/t + 0,5(Z1 + Z2) = 2х40 + 0,5(27+31) = 109
розрахункова довжина ланцюга
L = Lt t = 109х44,45 = 4845 мм
Перевіряємо ланцюг на число ударів, використовуючи формулу:
W =
(17)деZ1 = 27; n1 = 19,4об/хв; Lt = 109
Після підстановки значень отримуємо
W = 4х27х19,4/60х109=0,32 с-1
Допустиме значення
[W] = 508/t = 508/44,45 = 11,43 с-1,
умова W
[W] виконується.Коефіцієнт запасу міцності ланцюга визначаємо за формулою:
S =
, (18)де Fв — руйнуюче навантаження ланцюга 172400 Н,
Ft — колове зусилля на зірочці
Ft = 2Т1p/ Z1 t= 16,3 кН;
Fц — навантаження від відцентрових сил
Fц = mV2 = 7,5х0,322 = 1,14 Н;
Ff — сила від провисання ланцюга
Ff = 9,81 Kf ma (тут Кf — коефіцієнт
4, m = 7,5 кг/м, а = 1,778 м)Ff = 9,81х4х7,5х1,778
523,27 Н.Після підстановки отриманих значень в формулу (18) маємо
S = 17240/(16300+1,14+523,27)= 10,24
При частоті обертання меншої зірочки n1
20 об/хв для ланцюга з кроком t = 44,45 мм нормативний коефіцієнт запасу міцності [S] = 7,6. Отже, умова S 
[S] виконується.9. Розрахунок імовірності безвідмовної роботи електропривода
Розрахунок виконано у відповідності з методикою, викладеною в главі 18 джерела [2].
Структурна схема електропривода разом з ведучою зірочкою ланцюгового транспортера показана на рис.10. Такий склад електропривода зв’язаний з тим, що ведена зірочка ланцюгової передачі насаджена на вал ведучої зірочки.
Розподіл імовірності безвідмовної роботи електроприводу експоненційне. По табл. 18.1 знаходимо середні величини параметрів потоку відмов на 105 годин роботи електроприводу:
¾ асинхронний електродвигун
1 = 0,86;¾ муфта гнучка
2 = 0,07;¾ редуктор черв’ячний
3 = 0,02;¾ передача ланцюгова
4 = 0,50;¾ барабан ведучий
5 = 0,10.Параметр потоку відмов всієї системи становить:
= (0,86 + 0,07 + 0,02 + 0,50 + 0,10)х10-5 = 1,55х10-5 1/г.З урахуванням реальних умов експлуатації приймаємо по табл. 18.2 значення поправочного коефіцієнта інтенсивності відмов як для стаціонарного наземного пристрою
Кл = 10.
Тоді розрахункова середня величина параметра потока відмов буде рівна
=1,55х10-5х10 = 1,55х10-4 1/г.Імовірність безвідмовної роботи електропривода на протязі 2000 годин, тобто на протязі
пів-року експлуатації (судячи по даному строку служби Lh = 8 років та машинному часу роботи електропривода стрічкового транспортера 16820 годин) складеР
(t) = exp (- розр 
t) = exp (-1,55х10-4х2000) = 0,73;тобто на протязі пів-року експлуатації
кожний четвертий електропривід по тим чи іншим причинам буде відмовляти.Середній час напрацювання на відмову для електроприводів розробленої конструкції складе:
Т0 =
= 6452 годиниПідвищення показників надійності електроприводу може бути досягнено за рахунок застосування асинхронних електродвигунів змінного струму уніфікованої серії Інтерелектро — АИ2, а також передаточних механізмів — механічних редукторів сучасної конструкції.
| № | Електродвигун | Муфта | Редуктор | Ланцюгова передача | Рама |
| 1 | АИР132М4У3,Р=11,0кВт,n=1450об/хв,  =0,875; сos  =0,87;Тп/Тн=2; Тм/Тн=2,2mD2=0,04 кг м2Габаритні розміри 538х302х350m = 83,5 кгdb=38мм,lb=80мм | МУВП250-38-1.1-38-1.1 - У3ГОСТ 21424-75Т=250Нм, =0,99mD2=0,054 кг м2m= 18 кг | Ч320-80-51-1-2-Ц-У3 по ТУ2-056-1-32-75; Т=6100 Нм; =0,83 при nb=1500 об/хв;Маса =780 кгГаб. розміри 590х490х875 ммШвидкохідний вал db=38 мм,lb=80 ммТихохідний вал dm=120 мм,lm=170 ммДопустиме консольне навантаження на тихохідний вал 7000 Н | t = 44,45 ммZ1 =27Z2 = 29iл = 1,06 = 0,95m = 7,5 кг | 600х180х40m=16кг |
| 2 | АИР160S6У3,Р=11,0кВт,n=970 об/хв, =0,88; сos =0,83;Тп/Тн=2; Тм/Тн=2,7mD2=0,12 кг м2Габаритні.розміри 1312х648х760m = 100 кгdb=48мм,lb=110мм | МУВП710-48-1.1- У3ГОСТ 21424-75Т=710Нм, =0,99mD2=0,32 кг м2m= 25 кг | Ч250-50-51-1-2-Ц-У3 по ТУ2-056-1-32-75; Т=4120 Нм; =0,82 при nb=1000 об/хв;Маса=400,0 кгГаб. розміри 480х415х705 ммШвидкохідний вал db=48 мм,lb=80мм Тихохідний вал dm=120 мм,lm=170 ммДопустиме консольне навантаження на тихохідний вал 7000 Н | t = 44,45 ммZ1=27Z2 = 31iл = 1,14 = 0,95m = 7,5 кг | 600х180х40m=16кг |
Література
1. Кацман М.М. Электрические машины и электропривод автоматических устройств. — М.: Высш. шк., 1987. — 335 с.