Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение требуемой мощности двигателя

Определение требуемой мощности двигателя

Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Выбор электродвигателя предусматривает определение его мощности, типа, частоты вращения вала и основных размеров.

Определение требуемой мощности двигателя

Требуемую мощность электродвигателя определяют на основании исходных данных. Если указана мощность на ведомом валу, то необходимая мощность электродвигателя

где − коэффициент полезного действия (КПД) привода, в общем случае равный произведению частных КПД ступеней редуктора , , ,…, :

.

Здесь − КПД упругой компенсирующей муфты.

Потери на трение в подшипниках оцениваются множителем .

Значения КПД различных передач приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Средние значения КПД механических передач (без учета потерь)

Тип передачиЗакрытаяОткрытая
Зубчатая:
цилиндрическая0,96 … 0,970,93 … 0,95
коническая0,95 … 0,970,92 … 0,94
Цепная0,95 … 0,970,90 … 0,93
Ременная:
плоским ремнем0,96 … 0,98
клиновыми (поликлиновыми) ремнями0,95 … 0,97
червячная при числе заходов червяка: Z1= 1 Z1= 2 Z1= 40,70…0,75 0,80…0,85 0,80…0,95
муфта соединительная0,98
подшипники качения0,99

Примечания: 1. Ориентировочные значения КПД закрытых передач в масляной ванне приведены для колес, выполненных по 8-й степени точности, а для открытых – по 9-й; при более точном выполнении колес КПД может быть повышен на 1 … 1,5 %; при меньшей точности – соответственно понижен. 2. Для червячной передачи предварительное значение КПД принимают =0,75 … 0,85. После установления основных параметров передачи значение КПД следует уточнить. 3. Потери в подшипниках на трение оцениваются следующими коэффициентами: для одной пары подшипников качения =0,99 … 0,995; для одной пары подшипников скольжения = 0,98 … 0,99. 4. Потери в муфте принимаются = 0,98. 5. В приводах с параллельными передачами, например, с раздвоенными колёсами, значения КПД из таблицы 1.1 учитывают только один раз.

Если заданы вращающий момент Твых (Нм) и частота вращения ведомого вала n2 (мин -1 ), то требуемая мощность (в киловаттах)

.

В задании на курсовое проектирование момент на выходном валу задан в виде графика нагрузки, который учитывает фактические условия работы привода.

Рис.1.1

Рассмотрим в качестве примера, приведенный на рис.1.1 график нагрузки привода.

Его следует понимать так:

— в течение суток привод работает 50% времени, т.е. продолжительность его включения ПВ = 50%.

— в течение года привод работает 65% времени и значит общее время работы привода за один год составит

.

За это время в пусковом режиме двигатель работает 0,003% на моменте, который составляет 1,3 от номинала, т.е. требуется мощность, превышающая расчётную в 1,3 раза. На расчётном моменте (на номинальной мощности двигателя) привод работает 20% времени; на моменте 0,7 от номинала 30% времени и на моменте 0,5 от номинала 50% времени. Анализ графика показывает, если выбрать двигатель по номинальной мощности, то он явно будет недогружен более чем на 50% времени работы, но одновременно он будет и перегружен во время пусков в работу. Это учтено в конструкции серийно выпускаемых асинхронных электродвигателей и в каталоге даётся соотношение пускового момента к номинальному, которое в нашем случае должно быть не менее 1,3. Что касается номинальной мощности, то её на первом этапе следует подсчитать по формуле через эквивалентный момент с учётом графика нагрузки.

Читать еще:  Шум холодного двигателя лада калина

.

Для нашего конкретного случая

и требуемая эквивалентная мощность .

Номинальная требуемая мощность .

Подсчитав то и другое значение можно приступать к выбору мощности электродвигателя.

Пусть, например, нам требуется выбрать мощность двигателя ленточного транспортёра со следующими параметрами: скорость транспортёра — 0,5м/с, усилие на ленте транспортёра — 4000Н, общее КПД привода — 0,81, график нагрузки приведен выше.

Номинальная мощность .

Эквивалентная мощность .

По каталогу выпускаемых электродвигателей исходя из номинальной мощности необходимо выбрать двигатель мощностью 3 квт. Исходя из эквивалентной мощности можно выбрать двигатель мощностью 2,2 квт.

Пусть нам требуется электродвигатель с частотой вращения 1500 мин –1 (самая оптимальная частота вращения с точки зрения экономичности и рекомендуемая в курсовом проектировании). Для данных двигателей по каталогу отношение пускового момента к номинальному Тп / Тн = 2.

Требуемая пусковая мощность по графику нагрузки .

Серийный электродвигатель мощностью 2,2 кВт обеспечит на пуске мощность кВт. Таким образом, мы имеем право выбрать двигатель мощностью 2,2 кВт, но он будет перегружен на (2,47/2,2) — 11,2% по номинальной мощности. Продолжительность включения нашего двигателя по заданию ПВ = 50% и значит допустима перегрузка по номинальной мощности в пределах, указанных в таблице 1.2.

Продолжительность включения электродвигателя, ПВ %Допустимая перегрузка по номинальной мощности для асинхронных двигателей серии АИР
100%0%
80%5%
60%10%
40%20%

С учётом таблицы 1.2 мы окончательно имеем право выбрать электродвигатель мощностью 2,2 кВт, хотя по расчёту требуется мощность 2,47 кВт.

И далее в расчётах зубчатых или червячных передач в качестве расчётного можно принимать не номинальный вращающий момент, а эквивалентный.

Дизельные двигатели MTU — лучший вариант для эффективной производительности

Дизельные двигатели MTU: описание, преимущества

Компания MTU (МТУ) работает на современном оборудовании, используя новые технологии. Поэтому двигатели и дизель-генераторы MTU пользуются популярностью и широко применятся в разных видах деятельности человека: нефтяной, судовой, сельскохозяйственной, горнодобывающей и других сферах.

Компания была создана в Германии, но на отечественный рынок пришла 1972 году, чтобы предоставлять услуги по поставке двигателей и генераторов. Благодаря тому, что каждый двигатель МТУ полностью собирается в Германии, где проще использовать высокотехнологическое оборудование, то и сами двигатели, и их запчасти имеют высокий уровень качества и эффективно справляются с отечественными условиями эксплуатации.

Преимущества использования продукции MTU

Дизель МТУ обладает рядом преимуществ, которые делают его наиболее выгодным выбором для работы:

  1. Благодаря высокому качеству сборки и всех деталей, в 5 раз снижается риск возникновения поломки.
  2. MTU двигатели рассчитаны на наработку более, чем 90-та тысяч моточасов, что говорит о большой производительности и долгом сроке эксплуатации.
  3. Многие дизельныедвигателиMTU имеют низкий уровень шума и вибрации.
  4. Можно оптимизировать процесс технического обслуживания в зависимости от того, в каких условиях эксплуатируется, например, судовой двигательMTU.
  5. Позволяет снизить уровень расхода топлива примерно на 10%.
  6. Двигатель МТУ можно эксплуатировать в интенсивных условиях благодаря прочным элементам конструкции блока.
  7. Моторесурс двигателя усилен благодаря современных технологиям производства таких деталей, как подшипники и поршни.
  8. В каждом цилиндре установлен отдельный насос для подачи топлива, что позволяет наладить безопасную и эффективную систему впрыска топлива.
  9. Электронная система управления, позволяющая следить за всем функционалом двигателя.
Читать еще:  Двигатель 139 fmb тех характеристика

Почему стоит выбирать дизели MTU для судов?

Судовой двигатель MTU — это лучший выбор для рыболовства на лодках, а также для пассажирских паромов и даже частных лодок. Оборудование обладает целым комплексом качеств, которые делают их не только популярными, но и основными в судовой сфере.

Мощность двигателей раскрывается легко, и сами они обладают достаточными показателями для работы в разных условиях эксплуатации. MTU двигатели для судов разных назначений обладают компактным дизайном и прочным корпусом, низкими расходами в ходе эксплуатации. Также они отличаются простотой в техническом обслуживании.

Цена на двигатели MTU

Как сами двигатели, так и запчасти для MTU стоят не маленьких денег не только из-за высокого качества, но и из-за своей «родины». Кроме того, в стоимость часто включается транспортировка, ведь их нужно еще и довезти до отечественного рынка. Однако несмотря на немалую цену, продукт полностью ее оправдывает, позволяет экономить на частом сервисном обслуживании, потреблении топлива и скорой покупке нового двигателя.

Скоростные характеристики двигателя

Скоростной характеристикой называются зависимости эффективной мощности Ne и эффективного крутящего момента Ме двигателя от угловой скорости коленчатого вала ωе.

У двигателя различают два типа скоростных характеристик – внешнюю (предельную) и частичные.

Внешнюю скоростную характеристику получают при полной нагрузке двигателя (при полной подаче топлива), а частичные – при неполных нагрузках двигателя, или при неполной подаче топлива.

Следовательно, двигатель имеет только одну внешнюю скоростную характеристику и большое число частичных.

На частичных скоростных характеристиках значения эффективной мощности и крутящего момента двигателя меньше, чем на внешней скоростной характеристике, но характер их изменения аналогичен.

Тягово-скоростные свойства автомобиля определяют при работе двигателя только на внешней cкоростной характеристике.

Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя без ограничителя угловой скорости коленчатого вала представлена на рисунке 1.1, а.

Приведенные зависимости имеют следующие характерные точки:

Nmax– максимальная (номинальная) эффективная мощность;

ωN – угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности;

Mmax – максимальный крутящий момент;

ωM – угловая скорость коленчатого вала при максимальном крутящем моменте;

NM –мощность при максимальном крутящем моменте;

МN –крутящий момент при максимальной мощности;

ωmin – минимальная устойчивая угловая скорость коленчатого вала при полной подаче топлива;

ωmax – максимальная угловая скорость коленчатого вала при полной подаче топлива, соответствующая максимальной скорости автомобиля при движении на высшей передаче.

а б

Рисунок 1.1 – Внешние скоростные характеристики двигателя без ограничителя угловой скорости коленчатого вала (а) и с ограничителем (б)

В условиях эксплуатации двигатель работает главным образом в интервале угловых скоростей от (ωM) до (ωN).

Читать еще:  Что собой представляет забойный двигатель

Двигатели автомобилей оснащаются ограничителями максимальной частоты обращения коленчатого вала. Ограничитель угловой скорости автоматически уменьшает подачу горючей смеси в цилиндры двигателя и снижает угловую скорость коленчатого вала, вступая в действие на той части внешней скоростной характеристики, на которой мощность двигателя почти не возрастает с увеличением угловой скорости коленчатого вала (рис 1.1, б).

У дизелей мощность не достигает максимального значения из-за неполного сгорания смеси. Для дизелей максимальная угловая скорость коленчатого вала практически совпадает с угловой скоростью при максимальной мощности (ωmах = ωN).

Из рассмотренных внешних скоростных характеристик двигателей следует, что максимальные значения Mmах и Nmax получают при различных угловых скоростях коленчатого вала. При этом значения Мmах смещены влево относительно значений Nmax, что необходимо для устойчивой работы двигателя – для его способности автоматически приспосабливаться к изменению нагрузки на колеса автомобиля.

Скоростные характеристики двигателей определяют экспериментально в процессе их испытаний на специальных стендах. Реальную внешнюю скоростную характеристику двигателя можно получить только на основании экспериментальных данных после его создания. Если же такие данные отсутствуют, то внешнюю скоростную характеристику рассчитывают, используя известные соотношения.

Для бензиновых двигателей:

(1.1)

Для четырехтактных дизелей:

(1.2)

Эффективный крутящий момент для обоих типов двигателей:

(1.3)

В указанных формулах мощность выражается в кВт, крутящий момент – в Нм, угловая скорость – в рад/с.

Дата добавления: 2017-06-02 ; просмотров: 5830 ;

Двигателя

Расчет производительности агрегата по мощности трактора и

Производительность агрегата имеет прямую связь с используемой мощностью двигателя и трактора в агрегате. Эта связь может быть выражена аналитически.

Выразимтяговое сопротивление агрегата через удельное сопротивление (кН/м) и конструктивную ширину захвата (м):

кН.

Тяговая мощность (кВт), необходимая для агрегатирования рабочих машин,

.

.

Так как сменная производительность агрегата

,

то, подставив в эту формулу значение , рассчитанное через тяговую мощность, получим:

.

Так как коэффициент использования тяговой мощности , то зависимость производительности от максимальной тяговой мощности имеет вид:

га/см.

Эффективная мощность двигателя связана с тяговой мощностью величиной тягового КПД Формула зависимости производительности МТА от эффективной мощности двигателя имеет вид:

га/см.

Так как то

Как видно из приведенных выше формул, производительность агрегата зависит от эксплуатационных свойств двигателя, трактора, с.-х. машины и режима работы агрегата.

Фактическая производительность агрегата отличается от технической и теоретической. Чем лучше скомплектован агрегат и организована его работа, тем в большей мере фактическая производительность будет приближаться к теоретической.

Отношение технической производительности к теоретической называется коэффициентом использования работоспособности агрегата

,

где ¾ коэффициент использования тяговой мощности. Он за-

висит от правильного комплектования агрегата и выбора

оптимальных режимов работы;

¾ коэффициент использования времени смены. Его величина за-

висит от выбора способа движения, вида поворота, организации

¾ коэффициент использования конструктивной ширины захвата. Зависит от квалификации механизатора, наличия маркеров, следоуказателей и т.п.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector