Вала двигателя


Что из себя представляет вал электродвигателя

Другие статьи по теме:

По всем категориямБрендыДатчики давления, энкодерКонденсаторные установкиУстройство плавного пускаЧастотные преобразователиНасосыАвтоматические выключателиТермостатыТрансформаторные подстанцииТрансформаторы силовыеМотор-редукторыСтанции управленияЭлектротехнические шкафыТерминыЭлектродвигатели

Для передачи усилий от работающего электродвигателя на различные механизмы необходимо связующее звено. В большинстве таких случаев, прямым звеном является сам ротор, длинный конец которого выведен в форме вала за пределы корпусной части двигателя. Самыми главными параметрами, по которым оценивается вал двигателя – это его диаметр и свободный вылет (часть вне корпуса). Внешне этот элемент напоминает стальной стержень с разной величиной диаметра по своей длине. Самая толстая его часть как раз находится в середине магнитопровода и испытывает наибольшие нагрузки, далее, через колена меньшего диаметра, на которых сидят подшипники к заданному расчётами диаметру выходного конца. Величина диаметра зависит от назначенных будущими условиями допустимых нагрузок, задаваемых двигателю при его создании.

В зависимости от сферы применения самого двигателя, валы могут быть:

  • цилиндрические – распространённые практически во всех сферах человеческой деятельности;
  • конические – чаще всего встречаемые в крановых и экскаваторных электродвигателях.

Так же, в зависимости от назначения и функциональности двигателя, Вал может иметь различное число выходных концов – один или два. При этом в отношении второго варианта концы могут быть как одинакового диаметра, так и иметь различия. Такие валы применимы в трёхфазных электродвигателях как общепромышленного, так и специального назначения. Бывают случаи, когда один конец имеет цилиндрическую форму, а второй – коническую. Такая комбинация характерна для крановых электродвигателей, где в условиях одного устройства выполняются различные по направлению действий задачи. Поскольку второй конец вала всегда прикрыт колпаком, то вариант двигателя с двумя выходными валами всегда решается с заказчиком индивидуально.

Главная задача вала, как известно – это передача усилия от электромотора, задавая требуемую частоту вращения механизмов, выполняющих определённую задачу. Используют для передачи шкивы, муфты или шпонки, если речь идёт о прямом участии двигателя, как, например, в современных стиральных машинах. Наша электротехническая компания по продаже автоматизированных приспособлений, узлов и аппаратов, а так же разнообразных комплектующих позаботилась о том, чтобы каждый электродвигатель, предлагаемый нами, был оснащён только качественным валом, изготовленным из высококачественной стали, прошедшей термическую и прочую обработку и имеет высокую степень допуска и точность изготовления.

Требования к валу

В электротехнической машине вал испытывает самую большую нагрузку, так как передаёт крутящий момент выполняющему определённую работу механизму. От показателей жёсткости и прочности так же будут зависеть качество работы электродвигателя, а значит и всего электрического агрегата. В зависимости от характера работы валы может отличаться конструктивными особенностями упоминаемых выше ступеней. По техническим требованиям валов должны соблюдаться следующие условия:

  • для снижения возникающих напряжений переходы в диаметре выполняют максимально плавными;
  • выполнение шпоночной канавки для валов большого диаметра, с целью крепления сердечника;
  • материал изготовления – углеродистая сталь 45 либо сталь легированных марок с содержанием хрома, никеля и прочих, повышающих прочность и стойкость к нагрузкам элементов;
  • обязательная нормализация заготовок валов в процессе термообработки;
  • высокая точность ступеней под подшипники, соответствующая классу 2.

Выполнение данных требований позволяет купить электродвигатель с максимальной величиной прочности его рабочего элемента, приводящего в действие целые электротехнические машины, производственные линии, гидравлические, вентиляционные и обрабатывающие системы. Наша компания, имеющая достаточный опыт в данной сфере сотрудничает только с самыми ответственными зарубежными и отечественными изготовителями электродвигателей, чтобы предоставить покупателю высококлассную продукцию с большим эксплуатационным периодом в пределах различной степени возможных нагрузок.

elleron.ru

Свободный конец - вал - двигатель

Свободный конец - вал - двигатель

Cтраница 1

Свободные концы валов двигателей имеют стандартные размеры. Цилиндрические концы могут быть гладкими ( фиг.  [2]

Если свободный конец вала двигателя недоступен для наблюдения, то с одинаковым успехом можно пользоваться любой вращающейся частью двигателя, доступной для наблюдения, как, например, муфтой, шейкой вала или другой частью рабочего механизма, если она вращается с одинаковой с ротором скоростью. В этих случаях бумажная полоска / ( рис. 175) наклеивается на внешнюю окружность муфты 2, на шейку вала или другую доступную часть, и пучок света 3 от неоновой лампы 4 направляется перпендикулярно этой окружности.  [3]

Рабочие колеса посажены на свободный конец вала двигателя. Всасывающий и напорный патрубки расположены горизонтально и направлены в разные стороны. В целях разгрузки насоса от радиальных сил после каждой ступени поставлены направляющие аппараты, а для разгрузки от осевой гидравлической силы в рабочих колесах имеются разгрузочные отверстия. Диаметры же уплотняющих щелей разные. Внизу на корпусе насоса имеется фланец 9 для установки электронасоса на фундамент или балки. За напорным патрубком насоса ставится фильтр, корпус которого служит продолжением напорного патрубка. Конструктивно охладитель представляет собой емкость, заполненную хладагентом. Насос снабжается трехфазным электродвигателем / /, предназначенным для работы в продолжительном номинальном режиме от сети переменного тока напряжением 220 или 380 В. Причем электродвигатель ДГВ конструктивного исполнения 4 может быть использован для работы только в сборе с центробежным насосом, ибо при работе через двигатель циркулирует часть перекачиваемой жидкости, служащей для охлаждения двигателя и обеспечивающей работу опор. Перекачиваемая жидкость протекает в щели между ротором и статором двигателя, снимая основную часть тепла, выделяющегося в двигателе. Затем жидкость из-под крышки двигателя 18 поступает в рубашку статора 2, расположенную на внешнем его диаметре, и снимает остальное тепло, главным образом тепло, выделяющееся со спинки статора. В крышке двигателя имеется штуцер /, к которому присоединяется трубопровод для отвода воздуха и паров при заполнении электронасоса жидкостью и отвода жидкости и паров во время работы электронасоса. Штуцер 19 служит для отвода жидкости из-под крышки двигателя к штуцеру / 7, связанному с рубашкой статора. Следует помнить, что запуск электронасоса в работу недопустим, если из него не удалены полностью воздух, газ и пары и он не заполнен перекачиваемой жидкостью.  [4]

Большое зубчатое колесо приводится во вращение шестерней, насаженной на свободный конец вала двигателя.  [6]

Этот набегающий момент равен сумме моментов, создаваемых соседними цилиндрами, расположенными со стороны свободного конца вала двигателя.  [7]

Бесщеточный возбудитель - это обращенный синхронный генератор с частотой 400 Гц, якорь которого консольно закреплен на свободном конце вала двигателя, а статор - на плите двигателя.  [8]

Неоновая лампа / с электродами 2 и 3 заключается в светонепроницаемую металлическую или картонную трубку 4 с одним открытым концом, через который будет выходить пучок света 5, имеющий направление на торец 6 свободного конца вала двигателя 7; на торец вала 6 предварительно наклеивается полоска белой бумаги 8 шириной 10 мм с нанесенной на ней тушью черточкой 9 шириной 2 - 3 мм, как показано на рис. 174, или наносится черта мелом. Питание неоновой лампы осуществляется от статорных клемм двигателя.  [9]

Вр всех случаях компоновки конвейера двигатели ( рис. 24.15) крепятся к его редуктору фланцем с болтовым или шпилечным соединением. Соосность свободных концов валов двигателей и редуктора обеспечивается специальными кольцевыми заточками на фланцах двигателей приставки и редуктора. Двигатели допускают монтаж с левосторонним и правосторонним расположением коробки выводов.  [11]

Быстроходный вал редуктора соединен с валом двигателя с помощью зубчатой муфты, расположенной внутри корпуса редуктора. На свободном конце вала двигателя установлен шкив / колодочного тормоза, приводимого в действие электрогидравлическим толкателем. На выходном валу редуктора установлен барабан 5 с закрепленным на нем концом каната. При включении двигателя приводится во вращение барабан 5 лебедки; при этом канат, к которому прикрепляется груз, наматывается на барабан или сматывается с него, производя подъем или спуск груза. Направление вращения барабана изменяют путем реверсирования электродвигателя. На втором конце быстроходного вала редуктора установлен электроиндукционный ( вихревой) тормоз 2, например типа ТМ-4, предназначенный для плавного регулирования скорости опускания груза. Такие лебедки широко используют при монтажных, ремонтных и строительных работах.  [12]

Быстроходный вал редуктора соединен с валом двигателя зубчатой муфтой, расположенной внутри корпуса редуктора. На свободном конце вала двигателя установлен тормозной шкив 5 колодочного тормоза с приводом от электрогидравлического толкателя. Выходной вал редуктора соединен с валом барабана 1, на котором жестко закреплен конец каната. При включении двигателя приводится во вращение барабан лебедки; при этом в зависимости от направления вращения ротора двигателя канат, к которому прикреплен груз, наматывается на барабан или разматывается, производя подъем или опускание груза.  [13]

Вал двигателя ДП соединен с быстроходным валом редуктора РМ-65 с помощью эластичной муфты. На свободном конце вала двигателя укреплен тахогенератор ТГП типа ТМГ-ЗОП. Полумуфта, находящаяся на быстроходном валу редуктора, имеет тормозной шкив с тормозом ТКТГ-ЗООМ и электрогидравлическим толкателем ТГМ-50. На тихоходном валу редуктора установлена звездочка, соединяющая через цепную передачу редуктор регулятора со-звездочкой трансмиссионного вала лебедки. В свою очередь, трансмиссионный вал лебедки связан цепной передачей с барабанным валом лебедки, который соединяется с барабаном лебедки кулачковой муфтой.  [14]

АЛ и АОЛ и двигателей с фазным ротором АК) изготовляются с двумя свободными концами вала. Второй, свободный конец вала двигателей, АО, АОС, АОВ и АОТ рассчитан на передачу полной мощности при соединении с приводным механизмом только посредством эластичной муфты.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Коленчатый вал двигателя

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Устройство и работа двигателя

Коленчатый вал двигателя

Коленчатый вал с помощью шатунов воспринимает усилия, действующие на поршни, от давления газов в цилиндрах. Развиваемый на коленчатом валу крутящий момент передается механизмам силовой передачи автомобиля.

Рис. 1. Коленчатый вал и его элементы

Коленчатый вал (рис. 1) состоит из коренных шеек, шатунных шеек, щек, фланца, переднего конца и противовесов.

Прочность вала обусловливается соответствующими его размерами, применяемым материалом и обработкой. В большинстве двигателей коленчатый вал изготовляют из углеродистой стали ковкой или штамповкой нагретых заготовок. После этого вал подвергают механической и термической обработке. Шейки вала для получения гладкой точной цилиндрической поверхности шлифуют и полируют, а для повышения их износостойкости подвергают поверхностной закалке т. в. ч. После обработки проверяют правильность распределения массы вала относительно оси вращения, т. е. вал балансируют.

На двигателях некоторых марок (ЗМЗ) применяют чугунные коленчатые валы, изготовленные путем точного литья из специального высокопрочного магниевого чугуна. Процесс изготовления таких валов упрощается и удешевляется. Чугунные валы подвергаются такой же механической и термической обработке, что и стальные.

Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера двигателя, а к шатунным присоединяют нижние головки шатунов. Шейки соединяются щеками. Места перехода от шеек к щекам, которые для избежания поломок вала делают закругленными, называются галтелями.

Задняя коренная шейка коленчатого вала обычно имеет маслоотражатель-ный гребень и резьбу для устранения утечки масла из картера двигателя.

На переднем конце вала закрепляют распределительную шестерню, маслоотражатель, шкив привода вентилятора и храповик для проворачивания вала пусковой рукояткой. Фланец на заднем конце вала служит для присоединения маховика.

Расположение кривошипов вала и количество коренных шеек зависят от типа двигателя, числа и расположения цилиндров. В рядном четырехцилиндровом двигателе вал устанавливается на трех или пяти опорах, в шестицилиндровом рядном двигателе — на четырех или семи опорах. Чем больше число опор, тем выше жесткость вала и лучше условия его работы.

В V-образных двигателях каждая шатунная шейка вала используется для присоединения двух шатунов, число коренных шеек для восьмицилиндрового двигателя равно пяти, а для шестицилиндрового — четырем.

Для подачи масла к шатунным подшипникам из коренных в щеках вала высверливают каналы или заделывают трубки.

Шатунные шейки коленчатых валов обычно снабжаются грязеуловителями, которые значительно улучшают очистку масла, поступающего к шатунным подшипникам, от механических примесей, тем самым снижая износ шеек и подшипников. Грязеуловитель представляет собой камеру, высверленную (или отлитую) в шатунной шейке и закрываемую пробкой на резьбе. Масло поступает в грязеуловитель по каналу из коренного подшипника. Механические примеси, имеющиеся в масле, при вращении вала отбрасываются центробежной силой в карман грязеуловителя, и очищенное масло через отверстие проходит к шатунному подшипнику. Грязеуловители необходимо периодически очищать.

Для уменьшения веса вала и центробежных сил, возникающих при его вращении, коренные и шатунные шейки вала некоторых двигателей делают полыми.

Противовесы, имеющиеся на коленчатом валу, служат для разгрузки коренных подшипников от действия моментов, создаваемых центробежными силами, возникающими на кривошипах вала при его вращении, или для уравновешивания сил инерции поступательно движущихся частей. Противовесы делают обычно как одно целое со щеками кривошипов или крепят к щекам наглухо специальными болтами.

Коленчатые валы у дизелей делают особенно прочными и жесткими, что достигается применением специальной стали для изготовления вала, увеличенными размерами шеек и щек и установкой вала на возможно большем количестве опор.

Читать далее: Маховик двигателя

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Частота вращения коленчатого вала двигателя

Частота вращения коленчатого вала двигателя nv, соответствующая максимальной скорости автомобиля, определяется из уравнения (мин-1) :

nv= Vmax * ,

где - коэффициент оборотистости двигателя,=35

nv=156 * 35=5460мин-1.

    1. Максимальная мощность двигателя

Максимальную мощность двигателя найдем из формулы:

Nmax = Nev / [ a * + b * ()2 – c * ()3 ]

где - отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при

максимальной скорости движения автомобиля к частоте

вращения при максимальной мощности двигателя;

a, b, c – коэффициенты, постоянные для каждого двигателя, для бензиновых двигателей a = b = c = 1.

.

    1. Построение внешней характеристики двигателя

Внешнюю характеристику двигателя с достаточной для практических расчетов точностью можно определить по формуле Лейдермана (кВт):

Nе = Nмах * [ a * + b * ()2 – c * ()3 ] Nе = 81,5 * [ 1 * + 1 * ()2 – 1 * ()3 ]=7,85883 кВт

где nт – текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Результаты расчетов сводим в таблицу.

3.4 Вращающий момент двигателя

Bвращающий момент двигателя определим по формуле:

Ме =

Ме = 30*7,85883/500*3,14=150,169 кН*м

Результаты расчетов сводим в таблицу.

Внешняя скоростная характеристика двигателя.

параметр

Скоростной режим работы двигателя

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

Nе, кВт

7,85883

16,67

26,079

35,746

45,3198

54,4533

62,8

70,01

75,74

79,63

81,35

80,54

76,86

Ме, кН*м

150,169

159,2

166,11

170,76

173,197

173,418

171,4

167,2

160,8

152,2

141,3

128,2

113

  1. Выбор передаточных чисел

    1. Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи из условий обеспечения Vmax на высшей передаче

Uг = 0,105 * rк * nv / (Uдк * Vmax * Uкв)

где Uдк – передаточное число высшей передачи дополнительной коробки

Uдк = 1, при ее отсутствии.

Uкв – высшее расчетное передаточное число коробки передач.

Принимаем Uкв =1.

    1. Подбор передаточных чисел коробки передач

Передаточное число первой передачи Uк1 находим из условия преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги

Uк1 = Ga * * rg / (Mвmax * Uдк * Uг * *kр).

Условно можно считать rg= rк .

;

Полученное Uк1 нужно проверить по условию отсутствия буксования. Буксования не будет, если выполняется неравенство

Mвmax* Uг * Uк1 * *kр / rgРтсц ,

где Ртсц – сила тяги по сцеплению.

Для переднеприводных автомобилей:

Uк1 ;

Коэффициент сцепления с дорогой = 0,7.

;

2,7 <= 3,4.

Проверка по условию буксования выполняется.

studfiles.net

Главный вал - двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Главный вал - двигатель

Cтраница 1

Главный вал двигателя выведен сбоку и связан с тягой разъединителя.  [2]

Если главный вал двигателя вращается со скоростью более 2500 об / мин, то применяют понижающий редуктор, который входит в комплект авиационного двигателя.  [3]

Как показывает опыт, угловая скорость главного вала двигателя во время переключения скоростей нагнетателя изменяется мало. Поэтому будем считать, что угловая скорость колеса 2 при ( переключении скоростей остается постоянной.  [4]

Под механической характеристикой понимается зависимость момента на главном валу двигателя или исполнительной машины от ее числа оборотов. Вид этих зависимостей определяется родом рабочих процессов, протекающих в машинах и изучаемых в специальных курсах соответствующих машин.  [5]

А и В - паровые цилиндры; / - / - главный вал двигателя; / / - / / и Ill-Ill - дополнительные валы двигателя; И - шкив, получающий работу от поршней цилиндров А и В; HI - шкив привоаа парораспределительного механизма; Н2 - шкив привода насосов; / / 3 - шкив привода мехов через шкивы / и I, на валу 1П - 1П; т-п - кривошипно-шатунный механизм для получения однонаправленного вращательного движения.  [6]

Требования к термоокислительной стабильности масел для ГТРД в основном определяются температурами в коренных подшипниках главного вала двигателя. Наиболее тяжелые температурные условия создаются на подшипнике, находящемся непосредственно около диска газовой турбины, в особенности после остановки двигателя. Это объясняется тем, что после выключения двигателя прекращается циркуляция масла и отвод тепла от подшипников. В то же время подшипник продолжает нагреваться за счет тепла, поступающего от еще сильно нагретой турбины. По другим источникам 141, рабочая температура подшипника турбины доходит до 220 и после остановки двигателя через 50 мин. ГТРД температура подшипника достигает в рабочих условиях 240 - 250 и после остановки двигателя повышается до 302 - 330 и даже выше.  [7]

Здесь Мд ( и, q, q) - статическая характеристика двигателя, являющаяся в общем случае периодической функцией q с периодом 2шд, где гя - передаточное отношение механизма, связывающего главный вал двигателя с его выходным валом.  [8]

В зависимости от величины полезно отдаваемой мощности у каждой силовой установки различают несколько режимов. Основными режимами являются форсированный, при котором двигатель развивает мощность больше номинальной примерно на 30 % ( 1 3 NH), номинальный и несколько эксплуатационных режимов, при которых передаваемая потребителю мощность находится в пределах от 0 4 до 0 75 NH - Наряду с указанными возможен режим предельно большой скорости вращения главного вала двигателя, который может возникнуть из-за несвоевременного выключения подачи топлива при резком сбросе нагрузки.  [9]

Прокатный стан состоит из двух основных частей: рабочей части, на которой непосредственно осуществляется процесс прокатки, и привода, состоящего из двигателя и передачи. Каждый стан состоит из одной или нескольких клетей. Для передачи движения от главного вала двигателя к валкам применяются шестерни, помещаемые в специальной шестеренной к л е-т и. Шестеренная клеть обычно устанавливается в начале прокатного стана и редко посредине или в конце его для уменьшения скручивающих моментов.  [10]

Для этого в процессе сжатия воздуха перед поступлением топлива должна быть достигнута высокая температура - выше температуры воспламенения вводимого в сжатый воздух распыленного жидкого топлива. Компрессор приводится в движение от главного вала двигателя.  [12]

Среднее колено - для шатуна нижнего поршня, а крайние - для двух длинных шатунов е, связанных с траверсой d верхнего поршня. В верхней части цилиндровой втулки находятся продувочные окна Ь, открываемые верхним поршнем, а в нижней части - выхлопные с, открываемые нижним поршнем. Благодаря специальному профилю окон воздух получает также вращательное движение в цилиндре, что способствует перемешиванию его с впрыскиваемым топливом. Топливный насос приводится в действие от кулачков главного вала двигателя. Регулирование - изменением хода плунжера путем передвиганий регулятором вдоль вала кулачков, имеющих неременный профиль. Топливо впрыскивается в цилиндр двумя открытыми форсунками, дающими плоение факелы, соответственно форме камеры сгорания. Над верхним рабочим поршнем расположен поршень продувочного насоса и еще выше - компрессор пускового воздуха. Благодаря отсутствию цилиндровых крышек, в к-рых наиболее часто образуются трещины вследствие тепловых и механич.  [13]

Затем поршень перемещается в направлении от вала к крышке - второй ход ( такт) и происходит сжатие. Продукты сгорания, расширяясь, давят на поршень. Поршень перемещается от крышки к валу. Процесс впуска рабочей смеси в цилиндр и выталкивание продуктов сгорания происходит через клапаны ( впускной 2 и выпускной 4), которые приводятся в действие от главного вала двигателя.  [14]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Расчёт коленчатого вала двигателя

1 Расчёт вала

1.1 Общие положения

Для расчёта возьмём простой коленчатый вал, лежащий на двух опорах. Принципиальная схема конструкции показана на рисунке 1.1. Вал состоит из шатунной шейки 1, двух щек 2, двух коренных шеек 3, цапф 4 и 5 и подшипников 8. На вал насажены  шкив 6 и маховик 7. Вал приводится во вращательное движение при помощи шатуна, шарнирно соединённого с поршнем двигателя.

 

На вал действуют нагрузки:

Р1  и Р2 – вес шкива и маховика соответственно;

F – сила, действующая на шатунную шейку со стороны поршня:

Т1 и  Т2 – натяжения соответственно сбегающей и набегающей ветвей ременной передачи, посредствам которой крутящий момент передаётся исполнительному механизму.

1.2 Исходные данные

Коленчатый  вал  двигателя  передаёт мощность  N = 400 л.с. при  n = 1600 об / мин через ременную передачу. Вал имеет одно колено с плечом кривошипа r = 170 мм; заданы размеры а = 250мм, b = 350 мм, с = 150мм, d1 = 200 мм. На  одном конце вала посажен шкив массой m1 = 520 кг, а на другом – маховик массой m2  = 1400 кг. Шкив передаёт мощность через ременную передачу под углом α = 40° к горизонту. Натяжение набегающей ветви примем равным двойному натяжению сбегающей ветви. Радиус шкива R = 550 мм. Согласно теоретическим и опытным данным наибольшая нагрузка на вал будет при угле наклона кривошипа к горизонту φ = 40° (расчётное положение вала). Отношение длины шатуна к длине плеча кривошипа l /r = 4,4. Материал вала – сталь 35ХНВ (σт=1075  МПа;  σ-1d=720 МПа).  Коэффициент запаса прочности  к = 1,65.

Вычисление нагрузки, действующие на вал и крутящего момента передаваемого валу через шкив.

Вычислим мощность по формуле:

N = 736 ∙ N (л.с.) = 736 ∙400 = 294400Вт.

Найдём угловую скорость вращения вала двигателя:

ω  =  πn / 30 = π ∙ 1600 / 30 = 167,47 с-1,

где n  - частота вращения, об / мин.

Определим массовые силы по формуле Р = mg,,

где g – ускорение свободного падения.

Тогда

Р1 = m1 ∙ g =520∙ 9,81 = 5,10 кН;

Р2 = m2 ∙ g = 1400 ∙ 9,81 = 13,73 кН.

Линейные размеры вала r = 170 мм = 0,17 м; а = 250 мм = 0,25 м; b = 350 мм = 0,35 м; с = 150 мм = 0,15 м; d1 =200 мм = 0,2 м;  R = 550 мм = 0,55 м.

1.3 Определение расчётных нагрузок на вал

Определим крутящий момент, возникающий на валу двигателя:

Мк = N / ω = 294400 / 167,47 = 1760 Н∙м.

Натяжение Т1 сбегающей ветви ременной передачи, считая, что оно вдвое меньше натяжения набегающей ветви, находим по крутящему моменту

Т1 = Мк / R = 1760/ 0,55 = 3,2 кН.

Следовательно, натяжение набегающей ветви Т2 = 2Т1 = 2 ∙ 3,2 = 6,4 кН.

Со стороны шкива под углом α = 40° к горизонту на вал действует изгибающая сила Т = Т1 + Т2 = 6,4 + 3,2 = 9,6 кН.

Кроме того, здесь действует вертикальная изгибающая сила от веса шкива Р1 = 5,1 кН. На противоположном конце вала действует вертикальная изгибающая сила от веса маховика Р2 = 13,73 кН.

Силу, действующую со стороны шатуна на шатунную шейку вала, разложим на две составляющие – окружную силу Fz, действующую перпендикулярно плоскости кривошипа, и радиальную силу Qу, действующую в плоскости кривошипа. Индекс показывает, вдоль какой оси координат направлена данная сила. При этом плоскость кривошипа будем рассматривать в положении  под углом φ = 40° к горизонту (расчётное положение). По двум указанным направлениям (у, z) разложим на составляющие силы Т, Р1,  Р2.

Окружная сила Fz должна создавать момент, уравновешивающий момент на шкиве, то есть

Fz ∙ r =Мк, кН,

где  r – радиус (плечо) кривошипа, м.

Откуда

Fz = Мк / r = 1,76 / 0,17 = 10,35 Н.

Чтобы оценить радиальную силу Qу, следует найти угол β. По теореме синусов для углов наклона шатуна кривошипа к горизонту

sin φ / sinβ = 1 / r,

sin β = 1 / 4,4 ∙ sin40° =0,1580 получим  β = 9,13°.

Тогда радиальная сила равна:

Qу = Fz ctg (φ + β) = 18,35 ctg (40° + 9,13°) = 8,96 кН.

Приведём силы Р1 и Р2, приложенные на концах вала к двум системам сил, к силам, действующим в плоскости кривошипа, и к силам, действующим перпендикулярно к плоскости кривошипа.

Сила, действующие в плоскости кривошипа:

Q1у = Р1 ∙sinφ – Т ∙cos (α + φ) = 5,10∙sin 40° – 9,6∙cos(40°+40°) = 1,61 кН

Q2y = Р2 ∙sinφ = 13,73∙ sin 40° = 8,83 кН.

Найдём реакции опор Ау и Ву, действующие в плоскости кривошипа используя уравнение моментов относительно этих точек:

∑ Мвi =Q1y(a+2b)+Ay2b-Qyb+Q2yc = 0;

Ау = ( 8.96∙0,35 – 1.61(0,25 + 2∙0,35) – 8.83∙0.15) / 2∙0,28 = 0.40 кН;

 ∑Маi = Q2y(c+2b) – By2b+Qyb+Q1ya = 0

Ву = (8.83(0.15+2∙0,35) + 8.96∙0,35 + 1.61∙0,25) / 2∙0,35= 15.78 кН.

Правильность решения уравнений проверим, используя условие равновесия:

∑Yi = 0;  - Qy - Q2y + By + Ay + Q1y = 0;

-1,61-0,40+8,96-15,78+8,83 = 0.

Силы действующие перпендикулярно к плоскости кривошипа ( в плоскости щёк), будут на левом конце вала –

Q1z = Р1 ∙cosφ + T∙ sin(α + φ) = 5,10∙ cos40° + 9,6∙ sin(40°+40°) = 13,36 кН;

на правом конце вала –

Q2z = P2 ∙cos φ = 13,73 ∙ cos40°= 10,52 кН.

Определим реакции опор Аz  и Bя, действующие перпендикулярно плоскости кривошипа, используя уравнения моментов относительно этих точек:

∑ Маi = 0;    0,25∙Q1z+ 0,35∙Fz+ 2∙0,35∙Bz – (0,35∙2+с)Q2z = 0;

Bz = ( -13,36∙0,25 – 0,35∙10,35 + (0,25+0,7)10,52) / 2∙0,35 = 2,83 кН;

 ∑Мbi = (0,25+0,70)∙Q1z – 0,70∙Az – 0,35∙Fz – 0,15Q2z = 0;

Аz = ((0,25+0,70)13,36 – 0,355∙10,35  + 0,15∙10,52) / 0,70 = 10,70 кН.

Правильность решения уравнений проверим, используя уравнение равновесия:

                                    ∑Zi = 0;   Fz - Bz +Az – Q2z – Q1z = 0;

13,36-10,7-10,35-2,83+10,52 =0.

vunivere.ru

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ВАЛА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. - РЕМОНТ РОТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. - ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

У валов электродвигателей встречаются следующие дефекты: повреждение приводного конца, износ шеек под подшипники, искривление оси, ослабление посадки сердечника, излом.

Ремонт торца вала. Неглубокие забоины на торце вала устраняют, снимая слой металла на токарном станке. Если уменьшение длины недопустимо, на торец электросваркой сначала наплавляют слой металла. Наплавку ведут от оси вала по спирали (рис.1, а), чтобы уменьшить влияние термических напряжений. Забоины и вмятины на витках резьбы устраняют плашками или резцом на токарном станке. Сорванную резьбу наплавляют и нарезают заново.Износ посадочных поверхностей и задиры на них происходят при съеме напрессованных на вал деталей. Износ может появиться также из-за свободной посадки на вал сопрягаемой детали. При небольшом количестве забоин и задиров выступающие места сошлифовывают. Если дефекты превышают 20% посадочной поверхности, вал ремонтируют, наплавляя металл электросваркой или методом металлизации. При сварке, если наплавляемая поверхность заканчивается высоким уступом, его стачивают на конус (рис.1, б). Без такой подготовки в месте перехода при сварке возникают значительные термические напряжения, которые могут привести к поломке вала при эксплуатации. Для уменьшения коробления вала наплавляемые валики располагают параллельно оси, и каждый последующий валик 1 и 2, 3 и 4 накладывают диаметрально противоположно предыдущему. После наварки вал обрабатывают на токарном станке и шлифуют.

Рис 1. Устранение дефектов вала электродвигателя. а - наплавка торца; б - наплавка посадочных поверхностей; в - ремонт шпоночных соединений; г - правка вала.

Ремонт дефектов износа шейки вала. Шейки валов изнашиваются при монтаже и демонтаже подшипников, а также при проворачивании внутреннего кольца подшипника на валу. Интенсивный износ с задирами происходит при заклинивании подшипника. На износ большое влияние оказывают шероховатость и твердость поверхности. Шероховатость поверхности характеризуется высотой неровностей Rz и средним арифметическим отклонением профиля Ra. Высота неровностей Ra для шеек валов под подшипники качения в соответствии со стандартом должна быть не более 2,5 мкм для подшипников нулевого класса при внутренних диаметрах подшипников выше 80 мм и 1,25 мкм при диаметрах до 80 мм. Для более высоких классов подшипников высота неровностей должна быть еще меньше. Неровности при монтаже подшипников сминаются, что приводит к ослаблению посадки.Для шеек валов под подшипники скольжения характерно появление задиров из-за плохой подачи смазки к поверхностям скольжения и попадания в подшипник мелких твердых частиц.Изношенные поверхности валов восстанавливают металлизацией с последующей механической обработкой. Для валов машин, работающих со значительными знакопеременными и ударными нагрузками, применяют вибродуговую наплавку, которая обеспечивает более прочное сцепление наращиваемого слоя с основным металлом.

Ремонт шпоночных соединений. В шпоночных соединениях изнашиваются как сами шпонки, так и пазы под них. Наиболее вероятная причина ослабление посадки охватывающей детали (шкива, муфты) на валу машины. Боковые поверхности шпоночных пазов разрабатываются чаще всего у двигателей, работающих с частыми реверсами.Изношенные шпонки заменяют новы¬ми, пазы обычно восстанавливают электродуговой сваркой. На боковых стенках наваривают слой металла, затем производят механическую обработку (фрезерование, строжку), выдерживая точные размеры. Иногда ремонт осуществляют без наварки, расширяя и углубляя паз, переходя на больший размер шпонки и дорабатывая паз в ответной детали. Применяя специально изготовленную ступенчатую шпонку (рис.1, в) и прорезая новую шпоночную канавку, паз в ответной детали можно сохранить. Новый паз в валу смещают на четверть окружности относительно старого.

Искривление оси вала. Искривление валов встречается обычно у электродвигателей малой мощности. Валы правят на тихоходном гидравлическом или винтовом прессе после выпрессовки из сердечника или без разборки ротора. Вал 1 (рис.1, г) концами кладут на призмы 4, установленные на столе 5 пресса, и, поворачивая его вокруг оси, устанавливают с помощью индикатора 2 выпуклостью вверх против штока 3 пресса. Правку производят в несколько приемов, контролируя биение после каждого нажима пресса.

Устранение дефекта ослабления посадки сердечника статора электродвигателя. Роторы с ослабленной посадкой сердечника ремонтируют, заменяя изношенный вал новым или восстановленным. Изношенные поверхности вала восстанавливают напылением или накаткой зубчатым роликом на токарном станке. Накатка необходима для увеличения диаметра, поэтому ее делают с достаточно большой глубиной. Шаг накатки t выбирается в зависимости от диаметра вала. После накатки первоначальный диаметр D (рис. 2) увеличивается на ( 0,25/0,5 )t. После накатки поверхность шлифуют, снимая неровности и выдерживая заданный размер. На вал в процессе накатки передаются значительные радиальные усилия, поэтому недостаточно жесткий вал накатывают с люнетами, которые предохраняет его от изгиба.

Источник:

energo.ucoz.ua


Смотрите также