Проектирование специального оборудования для ремонта. Расчет и разработка чертежей специального оборудования

1.2  Проектирование специального оборудования для ремонта

1.2.1  Расчет и разработка чертежей специального оборудования

Произведем расчет узла стенда по проверке топливных насосов высокого давления. A1451. В стенде применен электрический привод с клиноременной передачей. Применение данного варианта передачи мощности позволяет удешевить станок, уменьшить габариты двигателя, уменьшить динамическую связь двигателя и станка, отсутствие жесткой связи обеспечивает и предохранение двигателя от продолжительной перегрузки. Произведем расчет .

В данном узле номинальная мощность потребляемая станком (Ведомым валом редуктора) составляет 8 кВт, Частота вращения данного вала  около 490 об/мин. Произведем расчет передачи.

Для создания крутящего момента подберем двигатель. Наиболее подходящий двигатель данной мощности 4А132М6. Данный двигатель асинхронный, 11 кВт с номинальной частотой вращения 970 об/мин.

Определим по потребной мощности момент на быстроходном валу

,

Где N – мощность передаваемая передачей от двигателя, кВт; N = 8 кВт.;

n₂ – частота вращение быстроходного вала, мин ^–1; n₂ = 970 об/мин.;

 Н·м.

При данном моменте на быстроходном валу принимаем ремень с сечением «Б», со следующими параметрами:

– площадь сечения 1,38 см² .;

– расчетная длина 1000 – 6300 мм, диаметр меньшего шкива 125 мм.;

– передаваемый момент на быстроходном валу от 50 до 150 Н·м.;

– погонная масса ремня 0,18 кг/м.

Диаметр меньшего шкива в соответствии с рекомендациями составляет 125 мм, но так как в нашем случае нет жестких ограничений по габаритам, то принимаем размер малого шкива следующий за минимальным,. d_p1 =140 мм.

Вычисляем передаточное число.

 ,

где n₁ – частота вращения приводного  вала редуктора, мин ^–1 ; n₁  = 490 об/мин

Подставим численные значения.

,

Вычислим диаметр большего шкива

, где e – коэффициент скольжения ремня; e = 0,02

 мм.

Стандартный диаметр по ГОСТ 17383 – 82 будет 280 мм, принимаем d_p2 = 280 мм.

Тогда вычислим фактическое передаточное число по формуле

,

 .

Определим скорость движения ремня в передаче

.

Подставим численные значения в выражение получим

 м/с.

Определим скорректированную частоту вращения ведомого вала

,

 мин ^–1 .

Межосевое расстояние согласно рекомендациям найдем по формуле

,

 мм.

Из предполагаемого межосевого расстояния вычислим необходимую расчетную длину ремня по формуле.

.

Подставим численные значения

 мм.

Согласно ГОСТ 1284-80 принимаем стандартную длину ремня равной L = 1600 мм. По стандартной длине ремня уточняем действительное межосевое расстояние.

,

 мм.

Минимальное межосевое расстояние для удобства монтажа и снятие ремней

,

 мм.

Максимальное межосевое расстояние для создания натяжения и подтягивания ремня при вытяжке

,

мм.

Таким образам ход шкива должен составлять 56 мм

Угол обхвата на меньшем шкиве найдем по формуле.

,

.

Рассчитаем потребное количество ремней z.

, где [N] – мощность допускаемая на один клиновой ремень.

, где N₀  –  мощность допускаемая на один ремень при статистических условиях

С_a – коэффициент учитывающий угол обхвата на тяговую способность ремня

 С_L –  коэффициент учитывающий влияние длины ремня на его долговеч-ность

DN – поправка учитывающая уменьшение влияния на долговечность изгиба ремня на большом шкиве с увеличением передаточного числа

 С_p – Коэффициент режима работы.

Для ремня сечением «Б» статистические условие будут – исходная длина ремня L_o = 2240, a = 180⁰, u = 1. Тогда статистическая мощность допускаемая на один клиновый ремень при скорости движения ремня 7.1 м/с составит N₀ = 2,07 кВт.

С целью определения коэффициента длинны необходимо найти относительную длину ремня.

,

.

Тогда для данной относительной длинны L^` = 0,71 коэффициент длинны  составит С_L = 0,89.

Коэффициент обхвата при a₁⁰ =162 ⁰ будет равняться С_a = 0,95

Определим поправку к на мощность DN по формуле.

, где DT – поправка к крутящему моменту на передаточное число.

Таким образам при u = 2 поправка  для ремня с профилем «Б» составит DT = 2,9 Н·м. Подставим в формулу численные значения получим:

 кВт.

Коэффициент режима работы для спокойной нагрузки с трехфазным двигателем будет при односменной работе составит С_Р = 0,9.

Зная все необходимые коэффициенты вычислим допустимую мощность на один ремень.

 кВт.

 

Находим количество ремней в передаче

.