• Двигатели серии АИ (АИР, АИС) – перспективные унифицированные асинхронные электродвигатели. • Они оснащены изоляцией класса F. • Их технические характеристики аналогичны характеристикам двигателей серии 4 А
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Обозначения электродвигателей серий 4 А, АИР, АИС можно представить следующим образом 1 • 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
• 4 – модификация двигателя: Р – с повышенным пусковым моментом, С – с повышенным скольжением, К – с фазным ротором, В – встраиваемые, Э – экскаваторные, У – однофазные с пусковым конденсатором, Т – то же, с пусковым резистором, УТ – то же, с пусковым и рабочим конденсатором, П – продуваемые; • 5 – расстояние от оси вала до опорной поверхности лап по ГОСТ 13257– 73: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355 мм; • 6 – установочный размер по длине станины: S – короткая станина, М – средняя станина, L – длинная станина; • 7 – длина сердечника статора: А – короткий сердечник, В – длинный сердечник; • 8 – число полюсов по ГОСТ 10863– 73: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 4/2, 6/2, 8/6, 12/6, 8/6/4, 12/8/6/4; • 9 – специальное исполнение электродвигателя: Н – малошумный, X – химостойкий, РЗ – мотор-редуктор, С – сельскохозяйственный, ТЭ – для электроталей, В – со встроенными терморезисторами, М – влагоморозостойкий; • 10 – климатическое исполнение по ГОСТ 15150– 69: У – для умеренного климата, ХЛ – для холодного климата, Т – для тропического климата, О – общеклиматическое, М – морское; • 11 – категория размещения: 1, 2, 3, 4, 5.
Пример условного обозначения электродвигателя AИP 100 S 4 – трехфазный асинхронный обдуваемый электродвигатель с короткозамкнутым ротором, унифицированной серии, закрытого обдуваемого исполнения; увязка мощности с установочным размером по PC 3031– 71; расстояние от оси вала до опорной поверхности лап 100 мм; установочный размер по длине станины S (короткая станина), число полюсов 4.
МОНТАЖНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Способ монтажа двигателей серий 4 А и АИ обозначены соответствующей маркировкой указывая в скобках маркировку двигателей при наличии двух выходных концов вала: • IM 1081 (IM 1082) – на лапах с двумя подшипниковыми щитами; • IM 2081 (IM 2082) – на лапах с фланцем на подшипниковом щите со стороны свободного конца вала; • IM 3081 (IM 3082) – без лап с фланцем на подшипниковом щите со стороны свободного конца вала.
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ АИР ИСПОЛНЕНИЯ М 1081 (М 1082)
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ АИР ИСПОЛНЕНИЯ М 2081 (М 2082)
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ АИР ИСПОЛНЕНИЯ М 3081 (М 3082)
Кинематическая схема привода, состоящего из коническоцилиндрического редуктора и цепной передачи: 1, 2 – соответственно конические шестерня и колесо; 3, 5 – цилиндрические шестерни; 4, 6 – цилиндрические колеса; 7, 8 – звездочки цепной передачи; М - электродвигатель
Кинематическая схема привода, состоящего из ременной передачи и цилиндрического редуктора
СХЕМА ПРИВОДА: 3 1 1 – электродвигатель; 2 – ременная передача; 3 – редуктор; 4 – цепная передача; 5 – ленточный транспортер 2 4 5
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ • Исходные данные: Тн – номинальный вращающий момент (Нм) на приводном валу машины; nн – частота вращения (мин-1) или + угловая скорость ωн (рад/с) приводного вала машины. • Требуемую мощность электродвигателя (Вт), определяют по формуле: • Угловая скорость вала: • Коэффициент полезного действия (КПД) всего привода: где m – число пар подшипников , • Номинальная мощность выбранного двигателя должна удовлетворять условию Рдв ≥ Р • Допускается перегрузка не более 5%.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА ПРИВОДА И РАЗБИВКА ЕГО ПО СТУПЕНЯМ Общее передаточное число привода: 1. где , nдв – частота вращения вала электродвигателя, мин-1; nn – частота вращения приводного вала машины, мин-1. 2. иo = и 1. 2 · и 3. 4 · …· иi-1, i Разбивку передаточного числа по ступеням выполняют с учетом кинематических возможностей передач.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ПОНИЖАЮЩИХ ПЕРЕДАЧ Тип передачи и Зубчатая передача в закрытом корпусе: цилиндрическая коническая с прямыми зубьями то же, с непрямыми зубьями 3… 6 2… 3 3… 5 Открытая зубчатая передача 3… 7 Червячная передача: закрытая открытая 10… 80 40… 80 Цепная передача 2… 3 Фрикционная передача с цилиндрическими катками 2… 4 Ременная передача: с плоским ремнем клиновым ремнем 2… 3 и
• Передаточные числа зубчатых передач по ГОСТ 2185 -66 рекомендуют выбирать из следующих рядов 1 -й ряд 1, 00 1, 25 1, 6 2, 00 2, 5 3, 15 4, 0 5, 0 6, 3 2 -й ряд 1, 12 1, 40 1, 8 2, 24 2, 8 3, 55 4, 5 5, 6 7, 1 • Передаточные числа червячных передач по ГОСТ 2144 -76 из рядов 1 -й ряд 8 10 2 -й ряд 9 11, 2 12, 5 16 14 20 18 22, 4 25 31, 5 40 50 63 28 35, 5 45 56 71 • Значения передаточных чисел первого ряда предпочтительны 80
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕДУКТОРОВ, ВЫПОЛНЕННЫХ ПО РАЗВЕРНУТОЙ СХЕМЕ где иб – передаточное число быстроходной ступени; ир – общее передаточное число редуктора
В этом случае смазывание зубчатых колес происходит окунанием в масляную ванну. При этом быстроходная ступень погружена в масляную ванну на меньшую глубину, что уменьшает потери мощности на барботаж. Для типовых редукторов, выполненных по этой схеме, рекомендуется следующее распределение общего передаточного числа ир иб ит 7, 97 8, 875 10 12, 6 14, 175 15, 975 3, 55 4 4 4, 5 5 4, 5 2, 24 2, 5 3, 15 2, 8 3, 15 3, 55 продолжение ир иб ит 17, 75 19, 88 20 22, 365 22, 0 25, 2 28, 35 5 5, 6 5 6, 3 5, 5 6, 3 3, 55 4 4 4, 5
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА В СООСНЫХ ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ РЕДУКТОРАХ Для типовых соосных цилиндрических редукторов распределение общего передаточного числа между ступенями рекомендуется в следующем соотношении ир иб ит 8, 82 11, 18 14, 2 18 20 3, 15 3, 55 4 4, 5 5 2, 8 3, 15 3, 55 4 4
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА В КОНИЧЕСКО-ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕДУКТОРАХ или Меньшие значения из полученных пределов следует брать для больших значений ир
Для типовых коническо-цилиндрических редукторов распределение общего передаточного числа между ступенями рекомендуется в следующем соотношении: ир иб ит 8 8, 875 8, 96 9 10 10, 08 2 2, 5 2, 24 4 3, 55 4 4, 5 продолжение ир иб ит 11, 25 12, 6 14, 175 15, 975 2, 8 2, 5 2, 8 3, 15 3. 55 4 4, 5 4, 0 4, 5
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ И ЧИСЕЛ ЗУБЬЕВ ДЛЯ ПЛАНЕТАРНЫХ ПЕРЕДАЧ Кинематическая схема простой планетарной передачи (с одной степенью свободы): 1(к) – центральная (солнечная) шестерня; 2 – сателлит; 3 – центральное неподвижное (корончатое) колесо; h – водило ; ωк, ωh – угловая скорость соответственно солнечной шестерни и водила
где z 1 , z 3 – число зубьев колес Рекомендуется принимать передаточное число редуктора в пределах 3… 6. Рекомендуемые значения чисел зубьев колес следующие: ир 4, 5 4, 75 5 6 z 1 24 24 24 18 z 3 84 90 96 90 Затем числа зубьев уточняют по условиям соосности, сборки и соседства: 1) условие соосности 2) условие сборки 3) условие соседства z 2 + z 1 = z 3 – z 2; - целое число
Кинематическая схема планетарной передачи редуктора со сдвоенным сателлитом: 1 – центральная (солнечная) шестерня; 2, 3 – сдвоенный сателлит; 4 – центральное неподвижное (корончатое) колесо; h – водило где z 1 , z 2 и z 3 , z 4 – числа зубьев колес быстроходной и тихоходной ступеней
• Общее передаточное число редуктора со сдвоенными сателлитами рекомендуется принимать в пределах 7… 16. • Рекомендуемые значения чисел зубьев колес следующие: ир 7, 37 8, 16 9 9, 86 9, 88 11 12 13, 44 z 1 21 21 21 18 18 18 z 2 36 39 42 48 45 48 48 48 z 3 21 21 21 24 21 18 z 4 78 81 84 93 87 90 87 84 1) условие соосности 2) условие сборки 3) условие соседства z 1 + z 2 = z 4 – z 3; - целое число
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА • Рассмотрим привод, состоящий из ременной передачи (2, 3), двухступенчатого цилиндрического редуктора (4, 5 и 6, 7) и цепной передачи (8, 9). 4 3 х 5 Схема привода: 6 7 8 1 – электродвигатель; 2, 3 – ременная передача; 4, 5 и 6, 7 – зубчатые передачи; 8, 9 – цепная передача; 10 – барабан ленточного транспортера 1 2 х 9 10
1. Частота вращения элементов привода: n 1 – частота вращения вала электродвигателя; n 2 скольжения в передаче); n 4 = n 3; ; = n 1; n 6 = n 5; (без учета ; n 8 = n 7; ; n 10 = n 9; 2. Вращающие моменты на всех элементах привода: Т 2 ≈ Т 1 – требуемый вращающий момент двигателя Полученные значения n и Т используют при прочностном расчете передач
Пример. Необходимо выбрать тип передачи от электродвигателя с nдв = 750 мин-1 к кормораздатчику, если расчетный момент на ведомом валу Тр = 750 Нм и скорость вращения вала барабана nб = 30 мин-1. 1. Определяем общее передаточное число Такое передаточное число может быть осуществлено: 1) Двухступенчатым цилиндрическим редуктором Тип редуктора ир Тт М, кг η С, руб. Ц 2 У – 160 25 1000 Нм 95 0, 97 12300 Ц 2 С – 125 25 1000 Нм 78 0, 98 13900 2) Одноступенчатым червячным редуктором Ч - 125 25 775 Нм 88 0, 82 24000
• Стоимость редуктора Ц 2 У-160 – 17300 руб. Ц 2 С-125 – 13900 руб. Ч-125 – 14000 руб. Расходы на оплату электроэнергии Потребляемая мощность: В первом случае Во втором случае В третьем случае
• Таким образом, в случае установки червячного редуктора переплата за электроэнергию при тарифе за 1 к. Вт. ч – 3 руб. 26 коп. (по состоянию на 23. 07. 09) составит 3, 26(2, 9 – 2, 4) = 1, 63 руб. в час. • При расчетной долговечности привода 10000 ч переплата составит: 1, 63 х 10000 = 16300 руб. • Из этого примера не следует делать вывод, что червячные редукторы уступают зубчатым. При большом передаточном числе и редких включениях привода, червячный редуктор может оказаться более удобным и выгодным чем любая другая передача.