चरखी का चयन. वी-बेल्ट ट्रांसमिशन की गणना

पुली के व्यास की सही गणना कैसे करें ताकि लकड़ी की मशीन का चाकू शाफ्ट 3000...3500 आरपीएम की गति से घूम सके। घूर्णन आवृत्ति विद्युत मोटर 1410 आरपीएम (तीन-चरण मोटर, लेकिन एक कैपेसिटर सिस्टम का उपयोग करके एकल-चरण नेटवर्क (220 वी) से जुड़ा होगा। वी-बेल्ट।

चरखी का व्यास, शाफ्ट की घूर्णन गति और चरखी की रैखिक गति के आधार पर, सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां D1 चरखी का व्यास है, मिमी; वी - चरखी की रैखिक गति, एम/एस; एन - शाफ्ट रोटेशन गति, आरपीएम।

चालित चरखी के व्यास की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

D2 = D1x(1 - ε)/(n1/n2),

जहां D1 और D2 ड्राइविंग और संचालित पुली के व्यास हैं, मिमी; ε - बेल्ट स्लिप गुणांक 0.007...0.02 के बराबर; n1 और n2 - ड्राइव और संचालित शाफ्ट की घूर्णन गति, आरपीएम।

चूंकि स्लिप गुणांक का मान बहुत छोटा है, इसलिए स्लिप सुधार को नजरअंदाज किया जा सकता है, यानी, उपरोक्त सूत्र सरल रूप लेगा:

चरखी अक्षों के बीच न्यूनतम दूरी (न्यूनतम केंद्र दूरी) है:

एलमिन = 0.5x(D1+D2)+3h,

जहां एलमिन न्यूनतम केंद्र-से-केंद्र दूरी है, मिमी; डी1 और डी2 - चरखी व्यास, मिमी; एच - बेल्ट प्रोफ़ाइल की ऊंचाई।

केंद्र से केंद्र की दूरी जितनी कम होगी, ऑपरेशन के दौरान बेल्ट उतना ही अधिक झुकेगा और इसकी सेवा का जीवन उतना ही कम होगा। केंद्र से केंद्र की दूरी अधिक रखने की सलाह दी जाती है न्यूनतम मूल्यएलमिन, और मूल्य जितना करीब होगा, उतना बड़ा होगा गियर अनुपातएक को। हालाँकि, अत्यधिक कंपन से बचने के लिए बहुत लंबी बेल्ट का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। वैसे, अधिकतम केंद्र-से-केंद्र दूरी Lmax की गणना सूत्र का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है:

एलमैक्स<= 2*(D1+D2).

लेकिन किसी भी स्थिति में, केंद्र से केंद्र की दूरी L का मान उपयोग किए गए बेल्ट के मापदंडों पर निर्भर करता है:

एल = ए1+√(ए12 - ए2),

जहां एल परिकलित केंद्र-से-केंद्र दूरी है, मिमी; A1 और A2 अतिरिक्त मात्राएँ हैं जिनकी गणना करनी होगी। अब आइए A1 और A2 की मात्राओं पर नजर डालें। दोनों पुली के व्यास और चयनित बेल्ट की मानक लंबाई को जानकर, A1 और A2 के मान निर्धारित करना बिल्कुल भी मुश्किल नहीं है:

ए1 = /4, ए

ए2 = [(डी2 - डी1)2]/8,

जहां एल चयनित बेल्ट की मानक लंबाई है, मिमी; डी1 और डी2 - चरखी व्यास, मिमी।

इलेक्ट्रिक मोटर और घूर्णन में संचालित उपकरण स्थापित करने के लिए प्लेट को चिह्नित करते समय, उदाहरण के लिए, एक गोलाकार आरी, प्लेट पर इलेक्ट्रिक मोटर को स्थानांतरित करने की संभावना प्रदान करना आवश्यक है। तथ्य यह है कि गणना इंजन और आरा की धुरी के बीच बिल्कुल सटीक दूरी नहीं देती है। इसके अलावा, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि बेल्ट को तनाव दिया जा सके और इसके खिंचाव की भरपाई की जा सके।

चावल। 2. वी-बेल्ट के लिए चरखी खांचे का विन्यास: सी - (-) बेल्ट प्रोफ़ाइल के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र से चरखी के बाहरी किनारे तक की दूरी; द्रास - चरखी का डिज़ाइन व्यास; बी - बाहरी व्यास के साथ चरखी नाली की चौड़ाई; डाउट - चरखी का बाहरी व्यास; ई धारा की ऊंचाई है; 2s - बाहरी व्यास के साथ चरखी की मोटाई; एफ - धारा के शीर्ष पर कोण

पुली ग्रूव का विन्यास और उसके आयाम चित्र में दिखाए गए हैं। 2. चित्र में अक्षरों द्वारा दर्शाए गए आयाम प्रासंगिक GOST मानकों के परिशिष्टों और संदर्भ पुस्तकों में उपलब्ध हैं। लेकिन अगर कोई GOST और संदर्भ पुस्तकें नहीं हैं, तो चरखी नाली के सभी आवश्यक आयाम मौजूदा वी-बेल्ट के आयामों द्वारा लगभग निर्धारित किए जा सकते हैं (चित्र 1 देखें), यह मानते हुए कि

बी = अधिनियम+2सी*टीजी(एफ/2) = ए;

एस = ए/2+(4…10)।

चूँकि जिस मामले में हम रुचि रखते हैं वह एक बेल्ट ड्राइव से जुड़ा है, जिसका गियर अनुपात बहुत बड़ा नहीं है, गणना करते समय हम बेल्ट द्वारा छोटी चरखी के कवरेज के कोण पर ध्यान नहीं देते हैं।

चरखी नाली का शंकु कोण चरखी के व्यास और बेल्ट के ब्रांड पर निर्भर करता है। यह स्पष्ट है कि चरखी का व्यास जितना छोटा होगा और बेल्ट जितना पतला होगा, चरखी के चारों ओर झुकने पर बेल्ट उतनी ही अधिक विकृत होगी। बेल्ट के ब्रांड और चरखी के व्यास के आधार पर, चरखी खांचे के किनारों के बीच के कोण तालिका 3 में दिखाए गए हैं।

तालिका 3. इसके व्यास और बेल्ट ब्रांड के आधार पर चरखी विन्यास (स्ट्रैंड के किनारों के बीच का कोण)।

बेल्ट ड्राइव की गणना करते समय महत्वपूर्ण जानकारी ड्राइव पावर है, इसलिए तालिका 4 विशिष्ट परिचालन स्थितियों के लिए बेल्ट का चयन करने के लिए प्रासंगिक सिफारिशें प्रदान करती है।

एक व्यावहारिक मार्गदर्शक के रूप में, मान लें कि पुली के लिए सामग्री कोई भी धातु हो सकती है। हम यह भी जोड़ते हैं कि एकल-चरण नेटवर्क से जुड़े तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर से अधिकतम शक्ति प्राप्त करने के लिए, संधारित्र क्षमता इस प्रकार होनी चाहिए:

बुध = 66Рн और Sp = 2Ср = 132Рн,

जहां Cn प्रारंभिक संधारित्र की धारिता है, μF; Ср - कार्यशील संधारित्र की क्षमता, μF; Рн - रेटेड इंजन शक्ति, किलोवाट।

वी-बेल्ट ट्रांसमिशन के लिए, एक महत्वपूर्ण परिस्थिति जो बेल्ट के स्थायित्व को बहुत प्रभावित करती है, वह पुली के घूर्णन अक्षों की समानता है।

प्रेषित शक्ति P=6.14 किलोवाट,

परिचालन स्थितियाँ सामान्य हैं,

ड्राइव पुली की घूर्णन गति n 1 =1440 आरपीएम,

गियर अनुपात i=2.4.

बेल्ट प्रकार - रबर-फैब्रिक वी-बेल्ट, बेल्ट अनुभाग - ए।

ड्राइव चरखी पर टॉर्क:

छोटी चरखी का व्यास सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

GOST 17383-73 के अनुसार निकटतम मान तक पूर्णांकित करें और अंत में d 1 = 125 मिमी।

बड़ा चरखी व्यास:

GOST 17383 - 73 के अनुसार निकटतम मान तक पूर्णांकित करें और अंत में d 2 = 315 मिमी।

आइए गियर अनुपात स्पष्ट करें:

परिकलित एक से विचलन: .

केंद्र की दूरी:

हम पहले 300 मिमी के बराबर केंद्र की दूरी का चयन करते हैं। तब बेल्ट की लंबाई बराबर होगी:

हम मानक श्रृंखला के अनुसार मान को गोल करते हैं, हमें बेल्ट की लंबाई L = 1400 मिमी मिलती है

हम केंद्र की दूरी निर्दिष्ट करते हैं:

छोटी चरखी का लपेट कोण:

बेल्ट की संख्या निर्धारित करें:

GOST 1284.3-80 के अनुसार पी 0 =2.19 किलोवाट;सी एल =1.06;सी पी =1.1;सी α =0.95;सी जेड =0.95;

वी-बेल्ट शाखाओं का पूर्व-तनाव:

शाफ्ट पर कार्य करने वाला बल:

इंतिहान

गियरबॉक्स शाफ्ट की प्रारंभिक गणना।

हम कम स्वीकार्य तनाव के आधार पर मरोड़ के लिए प्रारंभिक गणना करेंगे।

ड्राइव शाफ्ट:

बेल्ट तनाव से शाफ्ट के झुकने के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, आउटपुट का व्यास अनुमेय तनाव पर समाप्त होता है, [τ 0 ]=25 एमपीए

हम मानक श्रृंखला d b2 = 28 मिमी से निकटतम बड़ा मान लेते हैं। बेयरिंग के नीचे शाफ्ट का व्यास d p2 = 35 मिमी लिया जाता है। हम गियर को शाफ्ट के साथ एक टुकड़े के रूप में बनाएंगे।

संचालित शाफ्ट:

अनुमेय तनाव स्वीकार किया जाता है [τ 0 ]=20 एमपीए

मानक पंक्ति d b3 = 50 मिमी को ध्यान में रखते हुए। बेयरिंग के नीचे शाफ्ट का व्यास d p3 = 55 मिमी, गियर व्हील के नीचे d k3 = 60 मिमी माना जाता है।

गियरबॉक्स को कॉन्फ़िगर करते समय शाफ्ट के शेष खंडों के व्यास डिजाइन विचारों के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं।

गियर और पहियों के संरचनात्मक आयाम।

गियर को शाफ्ट के साथ अभिन्न बनाया गया है; इसके आयाम ऊपर परिभाषित हैं: डी 1 =65 मिमी, डी 1 ए =70 मिमी, बी 1 =45 मिमी।

मुद्रांकित पहिया: डी 2 =335 मिमी, डी ए 2 =340 मिमी, बी 2 =40 मिमी।

हब व्यास डी सेंट =1.6·डी के3 =1.6·65=104मिमी; हब की लंबाई एल सेंट = 1.2 65 = 78 मिमी।

रिम की मोटाई δ 0 =(2.5÷4)m=4·2.5=10 मिमी.

डिस्क की मोटाई C=0.3·b 2 =0.3·40=12 मिमी.

गियरबॉक्स हाउसिंग के डिज़ाइन आयाम।

शरीर और आवरण की दीवारों की मोटाई: δ=0.025·a+1=0.025·200+1=6 मिमी; δ 1 =0.02·200+1=0.02·200+1=5, δ 1 =8 मिमी लें।

बॉडी और कवर फ्लैंज की मोटाई:

शरीर और आवरण की ऊपरी बेल्ट

बी=1.5·δ=1.5·8=12 मिमी;बी 1 =1.5·δ 1 =1.5·8=12 मिमी;

निचले शरीर की बेल्ट

p=2.35·δ=2.35·8=18.8≈19 मिमी.

बोल्ट का व्यास: फाउंडेशन डी 1 =(0.03÷0.036) ए+12=0.035 400+12=26.4 मिमी; हम M27 धागे वाले बोल्ट स्वीकार करते हैं;

बीयरिंगों के आवास के लिए कवर को सुरक्षित करना d 2 =(0.7÷0.75) d 1 =19.8 मिमी; हम M20 धागे वाले बोल्ट स्वीकार करते हैं;

कवर को बॉडी से जोड़ना d 3 =(0.5÷0.6) d 1 =15.9 मिमी; हम M16 थ्रेडेड बोल्ट स्वीकार करते हैं।

गियरबॉक्स लेआउट। स्टेज I।

एक क्षैतिज केंद्र रेखा खींचें; इस पर हम दो ऊर्ध्वाधर रेखाओं के साथ अंतरअक्षीय दूरी aw = 315 मिमी दिखाते हैं।

गियर और पहिए को आयतों के रूप में बनाएं; गियर को शाफ्ट के साथ अभिन्न बनाया गया है; व्हील हब की लंबाई रिम की चौड़ाई के बराबर है और आयत से आगे नहीं निकलती है।

केस की भीतरी दीवार की रूपरेखा तैयार करें:

ए) गियर के अंत और आवास की भीतरी दीवार के बीच का अंतर ए 1 =1.2·δ=1.2·8=9.6≈10 मिमी।

बी) पहिये के दांतों के शीर्ष के घेरे से आवास की भीतरी दीवार तक का अंतर ए = δ = 8 मिमी।

ग) गियर के दांतों के शीर्ष के वृत्त के व्यास और भीतरी दीवार के बीच की दूरी A=δ=8 मिमी।

हम पहले मध्य श्रृंखला रेडियल बॉल बेयरिंग की रूपरेखा तैयार करते हैं: ड्राइव शाफ्ट के लिए, असर 308: डी=40 मिमी, डी=90 मिमी, बी=23 मिमी, सी=41.0 केएन, सी 0 =22.4 केएन; संचालित शाफ्ट बियरिंग 313 के लिए: डी=65 मिमी, डी=140 मिमी, बी=33 मिमी, सी=93.3 केएन, सी 0 =56.0 केएन।

बियरिंग स्नेहन एक प्लास्टिक स्नेहक है। बेयरिंग से चिकनाई को धुलने से रोकने के लिए, हम ग्रीस बनाए रखने वाली रिंग लगाते हैं। उनकी चौड़ाई आकार y=12 मिमी निर्धारित करती है।

ड्राइव शाफ्ट पर दूरी एल 1 =72.7 मिमी, संचालित शाफ्ट एल 2 =77.7 मिमी पर। आइए अंततः हम स्वीकार करें l 1 =l 2 =78 मिमी.

बियरिंग सीट की गहराई l g =1.5·V; 308 V=23 मिमी; l g =1.5·23=48 मिमी के असर के लिए।

असर कवर निकला हुआ किनारा की मोटाई Δ छेद के लगभग d 0 के बराबर ली जाती है; इस निकला हुआ किनारा में Δ=12 मिमी. आइए हम बोल्ट हेड की ऊंचाई 0.7 d b = 0.7 12 = 8.4 मिमी मानें। बोल्ट हेड और पुली के सिरे के बीच का अंतर 30 मिमी पर सेट करें।

मापकर हम दूरी l 3 =115.4 मिमी स्थापित करते हैं, जो निकटतम समर्थन के सापेक्ष चरखी की स्थिति निर्धारित करती है, और अंत में l 3 =116 मिमी स्वीकार करते हैं।

ड्राइव शाफ्ट, रेडियन प्रति सेकंड। आकार इंजन की शक्तितकनीकी से ले लो विशेषताएँउसके में पासपोर्ट. एक नियम के रूप में, प्रति मिनट इंजन क्रांतियों की संख्या भी वहां इंगित की जाती है।

मूल को गुणा करके प्रति मिनट इंजन क्रांतियों को रेडियन प्रति सेकंड में बदलें संख्या 0.1047 के गुणांक द्वारा। पाए गए संख्यात्मक मानों को सूत्र (1) में रखें और ड्राइव चरखी (नोड) के व्यास की गणना करें।

सूत्र का उपयोग करके चालित चरखी के व्यास की गणना करें: D2= D1 u (2), जहां: - u - गियर अनुपात; - D1 - गणनासूत्र के अनुसार (1) अग्रणी नोड का व्यास। कोणीय को विभाजित करके गियर अनुपात निर्धारित करें रफ़्तारचालित इकाई की आवश्यक कोणीय गति तक चरखी चलाना। इसके विपरीत, चालित चरखी के दिए गए व्यास के लिए आप ऐसा कर सकते हैं calculateइसका कोणीय वेग. के लिए यहसंचालित चरखी व्यास और ड्राइव चरखी व्यास के अनुपात की गणना करें, फिर ड्राइव इकाई के कोणीय वेग को इस संख्या से विभाजित करें।

सूत्रों का उपयोग करके दोनों नोड्स के अक्षों के बीच न्यूनतम और अधिकतम दूरी ज्ञात करें: अमीन = डी1+डी2 (3), अमेक्स = 2.5·(डी1+डी2) (4), जहां: - अमीन - अक्षों के बीच न्यूनतम दूरी; - एमैक्स - अधिकतम दूरी; - डी1 और डी2 - ड्राइविंग और संचालित पुली के व्यास। नोड्स के अक्षों के बीच की दूरी 15 से अधिक नहीं होनी चाहिए मीटर की दूरी पर.

यदि आपने इसे 3 मिनट में साइकिल से चलाया, तो आपकी गति 167 मीटर/मिनट है।

कार से 1 मिनट में, यानी गति 500 ​​मीटर/मिनट।

गति को मी/मिनट से मी/सेकंड में बदलने के लिए, गति को मी/मिनट में 60 से विभाजित करें ( मात्राएक मिनट में सेकंड)।

इसलिए, यह पता चला हैकि चलते समय आपकी गति 100 मीटर/मिनट/60 = 1.67 मीटर/सेकंड है।

साइकिल: 167 मीटर/मिनट/60 = 2.78 मीटर/सेकंड।

मशीन: 500 मीटर/मिनट/60 = 8.33 मीटर/सेकंड।

अनुवाद के लिए रफ़्तारमी/सेकंड से किमी/घंटा तक - गति को मी/सेकंड में 1000 से विभाजित करें (1 किलोमीटर में मीटर की संख्या) और परिणामी