Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» icon

Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»



Смотрите также:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   25
^

9. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ



В результате энергетических расчетов определяют потребную для привода машины мощность, по которой выбирают электродвигатель.

Для определения мощности (N, кВт) транспортных систем используют формулы:

при поступательном перемещении груза

, (9.1)

при вращательном движении

, (9.2)

где ^ F – сила сопротивления (тяговое усилие), Н;

v – скорость перемещения рабочего органа (тягового элемента) м/с;

М вращательный момент на ведомом валу, Н∙м;

ω - угловая скорость ведомого вала, рад/с.

Мощность привода наклонного транспортерного устройства определяют по формуле:

, (9.3)

где QТ – производительность транспортного устройства, кг/с;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

КС – коэффициент сопротивления движению;

L – длина тра юпортного устройства, м (для вертикального конвейера L=0);

Н – высота транспортного устройства, м (для горизонтального конвейера ^ Н=0).

Тяговое усилив F рассчитывают из условия: натяжение тягового элемента в любой точке контура равно натяжению в предыдущей точке плюс сопротивление на участке между этими точками:

F=FН -FС+FБ, (9.4)

где FН – натяжение в набегающей ветви, Н;

FС –натяжение в сбегающей ветви, Н;

FБсопротивление ветви на приводном барабане, Н.

Номинальную мощность электродвигателя (NЭ ) определяют по формуле

, (9.5)

где Nмощность привода машины, кВт;

η – общий КПД в элементах передачи ( η=η1∙η2∙…ηi…ηn; ηi – КПД в i –той передаче; η≈0,7…0,8 )

По расчетной номинальной мощности из каталогов и таблиц выбирают электродвигатель. Рекомендуется выбирать двигатель с угловой скоростью, близкой к скорости кинематической схемы привода, при этом необходимо иметь , виду, что чем меньше угловая скорость, больше его масса, габариты и стоимость.
^

10. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ


Кинематические расчеты сводятся к разработке кинематической схемы машины, в соответствии с которой конструируют ее узлы и детали, и рассчитывают передачи. На кинематической схеме изображают все механизмы и звенья машины, участвующие в движении и распределении потоков энергии, передачи привода выбирают с учетом условий работы, срока службы, габаритов, надежности, стоимости и т.д.

Основной кинематической характеристикой передачи является передаточное число, которое устанавливают из уравнения:

, (10.1)


где ω1, ω2 – угловая скорость ведущего и ведомого валов, рад/с;

n1, n2 – частота вращения ведущего и ведомого валов, с-1;

МК1, МК2 -крутящий момент на ведущем и ведомом валах;

η – КПД привода.

Общее передаточное число iОБЩ определяют из уравнения

, (10.2)

где nД – частоте вращения вала электродвигателя, с-1;

nРО – частота вращения рабочего органа машины, с-1;

i – передаточное число из последовательно передающих движение ступеней передач.

Учитывая предыдущие уравнения, общее передаточное число разбивают по отдельным ступеням, исходя из средних значений передаточных чисел для различных передач, после этого, рассчитывают элементы передач (число зубьев, колес или звездочек, диаметры шкивов и т.д.).

В результате расчетов частота вращения выходного вала имеет погрешность (Δn, %) по отношению к заданному, которую определяют следующим образом:

, (10.3)

где n – заданная частота вращения, с-1;

nФ – фактическая (расчетная) частота вращения, с-1.

Если nФ≠( n±0,04 n), то передаточное число пересчитывают и изменяют за счет открытых передач (зубчатой, ременной, цепной).
^

11. ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ


Прочностные расчеты конструкции узлов и деталей, обеспечивающих работоспособность машины, являются составной частью процесса проектирования. Под работоспособностью понимается выполнение машиной, узлом, деталью определенных функций в течение заданного времени без поломок и внеплановых ремонтов. Конструкцию считают работоспособной, если она удовлетворяет заданным параметрам прочности, жесткости, износостойкости, виброустойчивости, теплоустойчивости.

При расчете детали определяют ее размеры, обеспечивающие работоспособность. Расчеты бывают поверочные или проектные. В первом случае определяют запас прочности в опасных сечениях и сравнивают значения внешних сил и упругих деформаций, определяют материал, форму и размер деталей. В процессе расчета не все значения параметров бывают известны, поэтому ими задаются, исходя из опыта работы о учетом параметров известных конструкций машин, имеющих аналогичные узлы и детали.
^

11.1.Расчет на прочность


Расчет позволяет обеспечить надежность работы, деталей машин и
узлов при минимальной массе. Обеспечение прочности деталей достигается при следующем условии:

, (11.1)

где σ, τ – расчетные нормальные и касательные напряжения в опасном сечении, Н/м2;

[σ], [τ] - допускаемые нормальные и касательные напряжения для выбранного материала, Н/м2;

σП - предельные напряжения в опасном сечении, Н/м2;

nP, [n] - расчетный и допустимый коэффициент запаса прочности.

Значения действующих напряжений (σ, Н/м2) определяют по формулам сопротивления материалов:

при осевом растяжении и сжатии

, (11.2)


при плоском изгибе прямолинейных балок

, (11.3)

при кручении цилиндрических стержней

, (11.4)

где F – нагрузка, Н;

Sплощадь сечения деталей, м2;

МИ - изгибающий момент, Н∙м;

WE – момент сопротивления относительно поперечной оси, м3;

FП - поперечная сила, Н;

Y -момент инерции, м3;

b ширина балки, м;

МКР – крутящий момент, Н∙м;

WP – момент сопротивления (WP =0,5∙π∙R; R - радиус стержня, м) м3

При действии на конструкцию одновременно нескольких видов нагрузок определяют напряжения, суммируют, алгебраически, а касательные – геометрически. В сложных ситуациях определяют эквивалентное напряжение по соответствующим теориям прочности.




страница16/25
Дата конвертации24.10.2013
Размер1,9 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   25
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы