Расчет оборотов шкивов ременной передачи онлайн калькулятор

Расчет оборотов шкивов ременной передачи онлайн калькулятор

Увеличение или уменьшение оборотов при помощи шкивов.

Как рассчитать диаметр шкивов для передачи? Увеличение оборотов шкивами.

Размеры шкивов и ремней.

Програма подбора и расчета нагрузок — качаем, устанавливаем и сами считаем ремни и шкивы.

Многие задаются вопросом — как подобрать шкивы по звездам?

Как рассчитать обороты на шкивах?

Какие диаметры шкивов необходимы для получения нужного передаточного отношения?

Общая характеристика

Устройство клиноременной передачи предполагает использование особого способа приведения в действие всего механизма. При этом применяется энергия, производимая в процессе вращательного момента. Это обеспечивает ременная передача. Она использует механическую энергию, которую впоследствии передает другому механизму.

Такая конструкция состоит из ремня и минимум двух шкивов. Первый из названных конструкционных элементов изготавливается чаще всего из резины. Ремень клиноременной передачи изготавливается из материала, который прошел специальную обработку. Это позволяет представленному элементу быть устойчивым к средним и небольшим механическим воздействиям, повышенным температурам.

Среди ременных передач клиноременная является самой востребованной. Эту конструкцию сегодня достаточно часто применяют при производстве автомобилей, а также прочих разновидностей транспортных средств.

Как рассчитать шкивы зная обороты двигателя

Работы по переборке электродвигателя подходят к завершению. Приступаем к расчёту шкивов ремённой передачи станка. Немного терминологии по ремённой передаче.

Главными исходными данными у нас будут три значения. Первое значение это скорость вращения ротора (вала) электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Второе и третье это скорости, которые необходимо получить на вторичном валу. Нас интересует два номинала 1800 и 3500 оборотов в минуту. Следовательно, будем делать шкив двухступенчатый.

Заметка! Для пуска трёхфазного электродвигателя мы будем использовать частотный преобразователь поэтому расчётные скорости вращения будут достоверными. В случае если пуск двигателя осуществляется при помощи конденсаторов, то значения скорости вращения ротора будут отличаться от номинального в меньшую сторону. И на этом этапе есть возможность свести погрешность к минимуму, внеся поправки. Но для этого придётся запустить двигатель, воспользоваться тахометром и замерить текущую скорость вращения вала.

Наши цели определены, переходим выбору типа ремня и к основному расчёту. Для каждого из выпускаемых ремней, не зависимо от типа (клиноременный, поликлиновидный или другой) есть ряд ключевых характеристик. Которые определяют рациональность применения в той или иной конструкции. Идеальным вариантом для большинства проектов будет использование поликлиновидного ремня. Название поликлиновидный получил за счет своей конфигурации, она типа длинных замкнутых борозд, расположенных по всей длине. Названия ремня происходит от греческого слова «поли», что означает множество. Эти борозды ещё называют по другому – рёбра или ручьи. Количество их может быть от трёх до двадцати.

Поликлиновидный ремень перед клиноременным имеет массу достоинств, таких как:

• благодаря хорошей гибкости возможна работа на малоразмерных шкивах. В зависимости от ремня минимальный диаметр может начинаться от десяти – двенадцати миллиметров;
• высокая тяговая способность ремня, следовательно рабочая скорость может достигать до 60 метров в секунду, против 20, максимум 35 метров в секунду у клиноременного;
• сила сцепления поликлинового ремня с плоским шкивом при угле обхвата свыше 133° приблизительно равна силе сцепления со шкивом с канавками, а с увеличением угла обхвата сила сцепления становится выше. Поэтому для приводов с передаточным отношением свыше трёх и углом обхвата малого шкива от 120° до 150° можно применять плоский (без канавок) больший шкив;
• благодаря легкому весу ремня уровни вибрации намного меньше.

Принимая во внимание все достоинства поликлиновидных ремней, мы будем использовать именно этот тип в наших конструкциях. Ниже приведена таблица пяти основных сечений самых распространённых поликлиновидных ремней (PH, PJ, PK, PL, PM).

Рисунок схематичного обозначения элементов поликлиновидного ремня в разрезе.

Как для ремня, так и для ответного шкива имеется соответствующая таблица с характеристиками для изготовления шкивов.

Минимальный радиус шкива задаётся не спроста, этот параметр регулирует срок службы ремня. Лучше всего будет если немного отступить от минимального диаметра в большую сторону. Для конкретной задачи мы выбрали самый распространённый ремень типа «РК». Минимальный радиус для данного типа ремней составляет 45 миллиметров. Учтя это, мы будем отталкиваться ещё и от диаметров имеющихся заготовок. В нашем случае имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров. Под них и будем подгонять диаметры шкивов.

Начинаем расчёт. Приведём ещё раз наши исходные данные и обозначим цели. Скорость вращения вала электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Ремень поликлиновидный типа «РК». Минимальный диаметр шкива, который регламентируется для него, составляет 45 миллиметров, высота нейтрального слоя 1,5 миллиметра. Нам нужно определить оптимальные диаметры шкивов с учётом необходимых скоростей. Первая скорость вторичного вала 1800 оборотов в минуту, вторая скорость 3500 оборотов в минуту. Следовательно, у нас получается две пары шкивов: первая 2790 на 1800 оборотов в минуту, и вторая 2790 на 3500. Первым делом найдём передаточное отношение каждой из пар.

Задачи на движение по окружности: примеры решения задач по кинематике

Лень разбираться с решением задач? Добро пожаловать к нам в телеграм, где собрана интересная и полезная информация для учащихся и не только.

Движение по окружности: определение, примеры

Примеры движения по окружности:

• грузовик движется по мосту с радиусом кривизны R;
• атлет крутит шар в руке, перед тем как бросить его;
• космическая станция летает по кругу над поверхностью Земли;
• катафот вращается на раскрученном колесе велосипеда.

Приведем ниже кинематические соотношения для поступательного и вращательного движений:

Вопросы на движение по окружности

Вопрос 1. Как направлено центростремительное ускорение?

Ответ. Центростремительное ускорение направлено по радиус-вектору к центру окружности.

Вопрос 2. Велосипед катится по прямой. Как можно описать движение точки на ободе его колеса? Является ли это движение движением по окружности?

Ответ. Это одновременно поступательное движение и движение по окружности. Траекторией такого движения будет спираль.

Вопрос 3. Как направлено ускорение, если тело движется по окружности неравномерно?

Ответ. В таком случае к центростремительному (или нормальному) ускорению добавляется тангенциальное ускорение, направленное по касательной к окружности. Полное ускорение тела представляет собой векторную сумму тангенциального и нормального ускорений.

Вопрос 4. Что такое линейная и угловая скорость?

Ответ. Линейная скорость – это скорость точки, движущейся поступательно. Она измеряется в метрах в секунду. Угловая скорость – скорость, с которой меняется угол, на который поворачивается радиус-вектор точки при движении по окружности.

Вопрос 5. При поступательном движении мерой инерции является масса. А что является мерой инерции при вращательном движении?

Ответ. При вращательном движении мерой инерции является момент инерции. Это отдельная обширная тема, задачи на нахождение и использование момента инерции рассмотрены в других статьях по физике.

Задачи на движение по окружности

Как решать задачи на движение по окружности? Так же, как и все остальные! Для начала, вот памятка по решению физических задач и полезный список формул. Кстати! Для всех наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Задача №1. Нахождение линейной скорости при движении по окружности

Условие

Тело движется по окружности с ускорением 3 метра на секунду в квадрате по окружности радиусом 40 метров. Какова линейная скорость тела?

Решение

В данном случае ввиду имеется нормальное ускорение. Поэтому, для решения достаточно вспомнить всего одну формулу:

Ответ: 10,9 м/с.

Задача №2. Нахождение углового ускорения

Условие

Колесо, вращаясь с постоянным ускорением, достигло угловой скорости 20 рад/с через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.

Решение

Запишем закон вращения, учитывая, что по условию начальная угловая скорость равна нулю:

Выразим угловое ускорение из первого уравнения, а время – из второго. Затем подставим выраженное время в выражение для ускорения и сократим:

Ответ: 3,2 радиан на секунду в квадрате.

Чтобы перевести угол из радианов в градусы достаточно запомнить соотношение: в одном полном обороте 2пи радиан, или 360 градусов. Следовательно, в одном радиане примерно 57,3 градуса.

Задача №3. Нахождение скорости движения по окружности

Условие

Во сколько раз линейная скорость точки обода колеса радиусом 8 см больше линейной скорости точки, расположенной на 3 см ближе к оси вращения колеса?

Решение

Две точки вращаются на одном колесе, а значит, с одинаковой частотой. Используем соотношения для скорости:

Ответ: скорость точки на ободе больше в 1,6 раза.

Задача №4. Нахождение периода и частоты при движении по окружности

Условие

Маховик равномерно вращается и за время t=1 мин совершает N=2400 оборотов. Какова частота вращения маховика, период обращения и линейная скорость точки, расположенной на расстоянии 10 сантиметров от центра маховика?

Решение

Подставим значения, предварительно переведя все величины в систему СИ, и вычислим:

Ответ: 40 Гц; 0,025 с; 25,12 м/с.

Задача №5. Нахождение полного ускорения при движении по окружности

Условие

Тело вращается вокруг стационарной оси по закону фи=10+20t-2t^2. Нужно найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии 10 см от оси вращения в момент времени t=4c.

Решение

Полное ускорение – векторная сумма нормального и тангенциального ускорений.

Вспоминаем, что скорость и ускорение можно вычислить через производные, зная закон движения:

Подставляем значение t из условия и вычисляем:

Ответ: 1,65 метра в секунду.

Нужна помощь в выполнении заданий? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис в любое время.

10 Определение частот вращений валов

Частота вращения каждого вала привода определяется путем деления частоты вращения предыдущего вала на передаточное число передачи, соединяющей валы.

В общем случае формула для определения частот вращения валов будет иметь вид

.

После получения расчетной частоты вращения приводного вала находят погрешность расчета по формуле

.

Если погрешность превышает 3 %, необходимо откорректировать передаточные числа передач и повторить расчет частот вращений валов пока погрешность будет менее 3 %.

Определяем угловые скорости для каждого вала по формуле

,

где i – номер вала.

11 Определение мощности на каждом валу привода

Мощность на каждом валу можно рассчитать по формуле

,

где i – номер вала.

12 Определение вращающих моментов на валах привода

Вращательные моменты на валах, Нм, можно найти по формуле

,

где i – номер вала.

13 Определение ориентировочных диаметров валов

Ориентировочный диаметр каждого вала, мм, находим по формуле

, мм, или , м,

где i – номер вала;

— пониженное допускаемое напряжение,

.

Заметим, что при пониженном значении увеличивается диаметр вала; таким образом учитывается, что вал, кроме кручения, испытывает изгиб.

14 Результаты расчетов

Результаты расчетов сводим в таблицу 6.

15 Определение погрешности расчета значения вращающего момента

Погрешность расчета значения вращающего момента находим по формуле

,

где — значение вращающего момента на приводном валу, рассчитанного по данным задания;

— значение вращающего момента на выходном валу, рассчитанного в ходе энергокинематического расчета.

Таблица 6 — Результаты энергокинематического расчета привода

, мин -1

, рад/с

, кВт

, Нм

, мм

IV

Примечание —Если в приводе используется одноступенчатый редуктор, то всегда будет четыре вала, а если — трехступенчатый, то шесть валов

Спроектировать привод пластинчатого конвейера

1 – электродвигатель; 2 — муфта упругая; 3 – редуктор; 4 — плита (рама); 5 — цепная передача. 6 – барабан;

F_t– окружная сила на барабане; V – окружная скорость на барабане.

Разработать: 1 Общий вид привода; 2 Редуктор; 3 Приводной вал с опорами и звездочкой; 4 Рабочие чертежи.

Вариант

Как рассчитать скорость вращения винта ШВП?

Факторы, ограничивающие максимальную скорость вращения винтов ШВП

Скорость вращения — это крайне важная характеристика ШВП, она определяет общее быстродействие механизма или станка в целом. Имеются три фактора, влияющие на максимальную скорость вращения ШВП.

Максимальная скорость вращения

Максимальная скорость вращения винта — это скорость, при которой у вала начинаются резонансные колебания. На это влияют диаметр вала, неподдерживаемая длина и конструктивные особенности опорных подшипников.

Соотношение диаметра вала и расстояния между опорами определяет провисание вала. Чем оно больше — тем меньше максимальная скорость вращения. Так же следует заметить, что радиально-упорные (фиксированные) подшипники лучше противостоят угловому отклонению вала, в то время как простые подшипники — нет. Однако подшипниковый узел, который состоит из двух простых подшипников с разрезной втулкой, будет работать практически так же.

Чтобы рассчитать критическую скорость вращения длинных винтов фирмы Steinmeyer, мирового лидера по производству ШВП винтов, рекомендуется использовать следующую формулу (см. ниже). Убедитесь, что используете надлежащий коэффициент подшипников.

Nk – максимальная скорость, Dn – номинальный диаметр (мм), ls – неподдерживаемая длина винта (мм), а k – коэффициент запаса (обычно от 1 до 3)

Максимальная скорость

Второй фактор, который ограничивает скорость вращения ШВП — это инерционные силы, действующие на шарики, перемещающиеся в гайке во время вращения. Момент инерции винта зависит от внутренней конструкции гаек (в частности — системы возврата шариков) и размера шариков. В общем, несколько упростив, можно сказать, что винты с маленькими шариками имеют большую максимальную скорость вращения, нежели винты с большими шариками. Для ШВП Steinmeyer максимальная скорость вращения достигает 4,500 об/мин для шариков диаметром 3 мм, и до 1050 об/мин для шариков 12,5 мм.

Значение DN

Сама концепция DN (значения скорости вращения) — это упрощенный способ определения максимальной скорости вращения винта ШВП. DN – это умножение номинального диаметра ШВП винта (в мм) на максимально допустимую скорость (в об/мин). Имейте в виду, что при использовании в формуле значений винтов нестандартных размеров (очень маленьких или очень больших), вы не получите нужного результата.

При использовании формулы DN, можно легко сравнивать значения различных конструкций ШВП винтов. Более сложные системы возврата шариков имеют более высокое значение DN, соответственно чем ниже значение DN – тем более простая система возврата шариков у винта ШВП. Значение DN в формуле напрямую связано со скоростью шарика. Формула DN:

Nmax – максимальная скорость (об/мин), dN – номинальный диаметр (в мм), DN – значение скорости вращения.

На сегодняшний день большинство винтов ШВП имеют максимальные значения DN от 60 тысяч до 120 тысяч, хотя в некоторых случаях значение бывает выше.

Также вы можете рассчитать скорость вращения винта ШВП, используя этот калькулятор.

Как рассчитать и выбрать необходимый мотор-редуктор?

• 06 октября 2016 22:16:00
• Отзывов:
• Просмотров: 2148
• 

Выбрать мотор-редуктор – задача не из простых. Один неправильный шаг при расчете чреват не только преждевременным выходом из строя оборудования, но и финансовыми потерями (особенно если редуктор стоит на производстве). Поэтому расчет мотор-редуктора чаще всего доверяют специалисту. Но что делать, когда такого специалиста у вас нет?

Для чего необходим мотор-редуктор?

Мотор-редуктор – приводной механизм, который представляет собой комбинацию из редуктора и электродвигателя. При этом двигатель крепится на редуктор на прямую без специальных муфт для соединения. За счет высокого уровня КПД, компактных размеров и простоты обслуживания такой тип оборудования применяют практически во всех областях промышленности. Мотор-редукторы нашли применения практически во всех производственных отраслях:

Как подобрать мотор редуктор?

Если стоит задача подбора мотор-редуктора, чаще всего все сводится к выбору двигателя необходимой мощности и количеству оборотов на выходном валу. Однако есть и другие немаловажные характеристики, которые важно учитывать при выборе мотор-редуктора:

Тип мотор-редуктора

Понимание типа мотор-редуктора может значительно упростить его выбор. По типу передачи различают: червячные, планетарные, конические и соосно-цилиндрические мотор-редукторы. Все они различаются расположением валов.

Обороты на выходе

Скорость вращения механизма, к которому крепится мотор-редуктор определяется количеством оборотов на выходе. Чем выше этот показатель, тем больше будет амплитуда вращения. К примеру, если мотор-редуктор является приводом конвейерной ленты, то скорость ее передвижения будет зависеть от показателя оборотов.

Мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя мотор-редуктора определяться в зависимости от необходимой нагрузки на механизм при заданной скорости вращения.

Особенности эксплуатации

Если вы планируете использовать мотор-редуктор в условиях постоянной нагрузки, при его выборе обязательно уточните у продавца на сколько часов непрерывной работы рассчитано оборудования. Также немаловажным будет узнать допустимое количество включений. Таким образов вы точно будет знать через какой период времени вам придется заменить оборудование.

Важно: Период эксплуатации качественных мотор-редукторов при активной работе в режиме 24/7 должен составлять не менее 1 года (8760 часов).

Условия работы

До заказа мотор-редуктора необходимо определится с местом его размещения и условиями работы оборудования (в помещении, под навесом или под открытым воздухом). Это поможет вам поставить перед продавцом более четкую задачу, а ему в свою очередь подобрать товар, четко соответствующий вашим требованиям. Например, для облегчения процесса работы мотор-редуктора при очень низких или очень высоких температурах применяют специальные масла.

Как рассчитать мотор-редуктор?

Для расчета всех необходимых характеристик мотор-редуктора используют математические формулы. Определение типа оборудования также во многом зависит от того, для чего он будет применяться: для механизмов подъема груза, смешивания или для механизмов перемещения. Так для грузоподъемного оборудования чаще всего применяются мотор-редукторы червячного типа МЧ и 2МЧ. В таких редукторах исключена возможность прокручивания выходного вала при приложении к нему усилия, что избавляет от необходимости устанавливать на механизм колодочный тормоз. Для различных перемешивающих механизмов, а также для различных буровых установок применяют редукторы типа 3МП (4МП), так как они способны равномерно распределять радиальную нагрузку. При необходимости высоких показателей крутящего момента в механизмах перемещения чаще всего применяют мотор-редукторы типа 1МЦ2С, 4МЦ2С.

Расчет основных показателей для выбора мотор-редуктора:

Вычисление оборотов на выходе мотор-редуктора.

Расчет производят по формуле:

где: R – радиус подъёмного барабана, м V – скорость подъема, м*мин n – обороты на выходе мотор-редуктора, обмин

Определение угловой скорости вращения вала мотор-редуктора.

Расчет производят по формуле:

Расчет крутящего момента

Вычисление производят по формуле:

Важно: Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Выявление необходимой мощности электродвигателя

Расчет производят по формуле:

Важно: Правильно рассчитанная мощность привода помогает преодолевать механическое сопротивление трения, возникающее при прямолинейных и вращательных движениях. Если мощность будет превышать необходимую больше чем на 20% это усложнит контроль частоты вращения вала и подгон ее под необходимое значение.

Где купить мотор-редуктор?

Купить промышленный мотор-редуктор на сегодняшний день не составляется никакого труда. Рынок переполнен предложениями от разных заводов-производителей и их представителей. Большая часть производителей имеют свой интернет-магазин или официальный сайт в сети интернет.

При выборе поставщика старайтесь сравнивать не только цену и характеристики мотор-редукторов, но и проверять саму компанию. Наличие рекомендательных писем, заверенных печатью и подписью от клиентов, а также квалифицированных специалистов в компании поможет защитить вас не только от дополнительных финансовых затрат, но и обезопасит работу вашего производства.

Возникли проблемы с подбором мотор-редуктора? Обратитесь за помощью к нашим специалистам, связавшись с нами по телефону или оставим вопрос автору статьи.