Файл: Учебный курс для студентов очной и заочной форм обучения.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 894
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Коэффициент внешней динамической нагрузки, так называемый коэффициент внешней динамики, можно представить как произведение режима нагружения двигателя – КДВ и ведомой машины – КР,М,(таблицы 9 и 10).
КА=Кдвиг.Кр.м. (22)
Данный коэффициент обычно задается предельными значениями КА min и КАmax. Соответственно среднее значение
КА=0,5(Каmin+Каmax) (23)
Таблица 8. Характерные режимы нагружения двигателей
Режим нагружения | Вид двигателя |
Равномерный КДВ=1,00 | Электродвигатели общепромышленного назначения, паровые и газовые турбины при стабильных режимах эксплуатации и небольших пусковых моментах. |
С малой неравномерностью КДВ=1,10 | Крановые электродвигатели, гидравлические двигатели, паровые и газовые турбины при больших часто возникающих пусковых моментах. |
Со средней неравномерностью КДВ=1,25 | Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания. |
Со значительной неравномерностью КДВ=1,5 | Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания. |
По предположению профессора Решетова Д.Н., все поля рассеивания покрываются шестью средними квадратическими отклонениями - SА, получим
Соответственно коэффициент вариации будет
Характер режима нагружения ведомой машины зависит от условий эксплуатации, физико-механических свойств транспортируемого материала, характера нагружения рабочего органа, а также от погрешности изготовления отдельных деталей и сборки узлов. Поэтому коэффициент внешней динамики является случайной величиной (таблица 11).
Согласно ГОСТ 25835-83 режим работы механизмов ГПМ делится на четыре группы, и эквивалентная нагрузка определяется по формуле
или , (24)
где КД- коэффициент долговечности
, (25)
Таблица 9. Характерные режимы нагружения ведомых машин
Режим нагружения | Вид рабочей машины |
Равномерный КР.М.=1,00 | Электрический генератор; равномерно работающие конвейеры с тяговым органом; легкие подъемники, упаковочные машины; вентиляторы; мешалки для веществ равномерной плотности; турбокомпрессоры, легкие центрифуги; машины и механизмы с равномерно вращающимися деталями. |
С малой неравномерностью КР.М.=1,25 | Неравномерно работающие конвейеры с тяговым и без тягового органа; шестеренчатые и ротационные насосы; главные приводы станков; тяжелые подъемники, механизмы с вращающимися деталями кранов; промышленные и рудничные вентиляторы; тяжелые центрифуги и сепоратораторы большой производительности; перемешивающие устройства и мешалки для веществ с переменной плотностью; поршневые многоцилиндровые насосы и компрессоры; струйные и дозировочные насосы; экструдеры; каландры; вращающиеся печи; станы холодной прокатки. |
Со средней неравномерностью КР.М.=1,50 | Экструдеры для резины; мешалки с прерывающимися процессом; резательные машины пищевой промышленности; легкие шаровые мельницы; металло-и деревообрабатывающие станки и пилы, одноцилиндровые поршневые насосы; нереверсивные станы горячей прокатки, грузоподъемные машины тяжелой промышленности. |
Со значительной неравномерностью КР.М.=1,75 | Экскаваторы; черпалки; тяжелые шаровые мельницы, дробилки камня и руды; резиносмесители; кузнечные машины; тяжелые дозировочные насосы; ротационные буровые машины; брикетные прессы, реверсивные станы горячей прокатки. |
здесь
- коэффициент, учитывающий переменность нагрузки во времени;
- коэффициент, учитывающий срок службы детали;
- суммарное число циклов нагружения за расчетный срок службы;
= 4 106 – базовое число циклов при расчете на изгиб, растяжения или на кручения;
= 107 - базовое число циклов при расчете зубчатых колес по контактным напряжениям по данным ВНИИПТмаш (РТМ 24.090 - 76).
- коэффициент тренировки, при а=1;
- при отсутствии кратковременных пиковых нагрузок;
- при наличии кратковременных перегрузок высокого значения
- коэффициент относительной продолжительности пиковой нагрузки, у которой число циклов нагружения равно - .
Таблица 10. Характерные режимы нагружения конвейерного транспорта
Условие эксплуатации | Характеристика транспортируемого груза | Характер нагружения | КР.О.-коэффи-циент нагру-жения рабочего органа | Вид средств механизации |
Легкие | Формовочная земля, уголь дробленый, неабразивные сыпучиегрузы: зерно, плоды и др. | Малая пульсация подаваемого материала с умеренной температурой окружающей среды | 1,0…1,2 | Ленточные и пластинчатые конвейеры с малой скоростью перемещения |
Средние | Руды, горные породы, кусковые материалы до 150 мм, штучные грузы 30…100 кг. | Средняя пульсация подаваемого материала, небольшие толчки | 1,2…1,4 | Конвейеры скребковые, ленточные, цепные, пластинчатые, люлечные, тележечные и подъемники |
Тяжелые | Руды, горные породы до 350 мм, штучные грузы массой до 500 кг. | Большая пульсация подаваемого материала, толчки средней силы | 1,4…1,6 | Эскалаторы, подъемники для бревен, пластинчатые, грузотолкающие конвейеры |
Весьма тяжелые | Горные породы размером 500 мм, доломит, бревна диаметром до900 мм, штучные тяжелые грузы до 1 т. | Толчки большой силы, опережающие удары, большая пульсация подаваемого материала | 1,6…1,8 | Ковшовые цепные элеваторы, цепные подъемники, грузотолкающие конвейеры |
Момент при перегрузке по рекомендациям ВНИИПТмаш берется ниже следующих пределов:
Тпик=Кпер * Тном , (26)
здесь Кпер-1,1- коэффициент перегрузки для механизма подъема;
Коэффициент перегрузки для механизма передвижения и поворота в зависимости от типа электродвигателя:
крановый короткозамкнутый – 3,0
крановый постоянного тока или переменного тока с контактным кольцом– 2,5
асинхронный двигатель общепромышленного назначения – 1,75
Формула приводимая профессором Снесаревым Г.А. для определения эквивалентной нагрузки имеет вид
здесь - коэффициент долговечности.
Как видим, предлагаемое выражение совпадает с методикой ВНИИПТмаш при коэффициенте тренировки равным единице. Механизмы грузоподъемных машин работают в повторно-кратковременном режиме, где продолжительность цикла не превышает 600 С, поэтому расчеты стандарта ISO 6336-86 и ГОСТ 21354-87 существенно отличаются от предложенной методики Снесарева Г.А.
Кратковременные перегрузки, не учтенные при расчете на усталость деталей машин, могут привести к потере их статической прочности, поэтому необходимо проверить на статическую прочность при перегрузках.
Коэффициент внешней динамической нагрузки при перегрузках приведен в таблице 11. Пиковая нагрузка определяется по выражению
Таблица 11. Коэффициент внешней динамической нагрузки при расчетах
на статическую прочность от максимальной нагрузки КAS.
Вид рабочей машины и условия их эксплуатации | КAS | Примечание |
Турбина-генератор при коротком замыкании | до 6 | Перегрузка может быть уменьшена при помощи предохранительной муфты |
Приводы с асинхронными электродвигателями при пуске | 2,5 ... 5 | Перегрузка может быть уменьшена путем рационального конструирования колебательной системы привода |
Главные приводы металлорежущих станков с электродвигателями асинхронными или постоянного тока | 1,8...4 | Большие значения при неблагоприятных сочетаниях конструктивных и технологических параметров |
Лебедки, строгальные и долбежные станки, скребковые конвейеры, фрикционные прессы | 1,5...2,2 | У ленточных и пластинчатых конвейеров перегрузки несколько меньше |
Грузоподъемные машины: механизмы подъема, механизмы передвижения | 1,2...2 1,5...4 | Большие значения при подъеме груза с подхватом |
Пилы для резки металла, ножницы, мясорезательные машины | 1,8...2,5 | -- |
Вентиляторы, воздуходувки | 1,4...1,8 | -- |
Трансмиссии машин | 1,4...2,5 | Меньшие значения у легковых автомобилей |
Электрический транспорт | 1,6...2,5 | -- |
Вагоноопрокидыватели | 1,8...5 | -- |
Мельницы, глиномялки, смесители вязких масс | 1,8...2,2 | -- |
Камнедробилки | 2,0...3,5 | -- |
Кривошипные и эксцентриковые механизмы | 1,8...3,0 | -- |
Прокатные станы (удары при захвате) | 2,5...4,5 | -- |
Примечание: При наличии устройства для плавного пуска табличные значения следует уменьшить на 20 – 30 %.