Как увеличить диаметр вала

Увеличение – диаметр – шкив

Диаметр шкивов талевой системы должен быть в 38 – 42 раза больше диаметра каната. Увеличение диаметров шкивов способствует снижению потерь на трение и улучшению условий работы каната. [18]

Для ременных передач ( рис. 47) требуются круглые, плоские и клиновидные ремни. При увеличении диаметра шкива ведущего вала увеличивается число оборотов ведомого вала, и, наоборот, если диаметр шкива ведущего вала уменьшить, то число оборотов ведомого вала также уменьшится. [20]

Циклически изменяющееся напряжение, возникающее в прямолинейном ленточном тяговом органе, во многом определяется величиной изгибного напряжения, которое появляется в ленте при перекатывании ее по шкивам и бобинам. Величина изгибного напряжения может быть уменьшена за счет толщины ленты или увеличения диаметра шкива. Однако толщина ленты имеет минимальный предел, а увеличение диаметра шкива нежелательно вследствие значительного возрастания веса органа навивки и общей стоимости подъемной установки. [25]

НеобходимЬе предварительное натяжение канатов определяется в зависимости от их состояния: различают новый канат и канат, к-рый уже вытянулся под нагрузкой. При работе передачи канаты постепенно удлиняются и провес их увеличивается. При этом уменьшение напряжения т, обусловленное предварительным натяжением каната, частично заменяется увеличением натяжения от увеличения веса провисающей части каната и в тем большей степени, чем значительнее провес каната. Более благоприятные условия для работы каната создаются путем увеличения диаметров шкивов и применения эластичных канатов. При устройстве передачи на расстояния 25 – 30 м устанавливают промежуточные шкивы ( фиг. Применение опорных шкивов, как уже было сказано, ведет к понижению кпд передачи. [27]

вопросы какие то дурные шкив на мотор ставится в зависимости от потребителя
определяешь сколько у него должно быть оборотов и подбираешь соответсвующие шкива

например если на двигателе 2950 оборотов то, если шкив на потребителе в два раза больше то у него будет 1475 оборотов

в школе учиться надо было мощность двигателя зависит активного и реактивного сопротивления(то что на шильдике двигателя обозначается cosфи)

она не зависит от размера шкива. когда на двигатель подается нагрузка он потребляет одну мощность, в режиме холостого хода другую.
двигатель 200кВт может потреблять в рабочем режиме 160кВт, а может 220 и то и то для него стандартный режим работы

Ременная передача передает крутящий момент с ведущего вала на ведомый. В зависимости от передаточного числа она может повышать или понижать обороты. Передаточное число зависит от соотношения диаметров шкивов — приводных колес, связанных ремнем. При расчете параметров привода нужно также учитывать мощность на ведущем валу, скорость его вращения и общие габариты устройства.

Вал электродвигателя, его диаметр и прочие характеристики

В статье мы опишем вал электрического двигателя, его основные параметры и показатели. Деталь является важной составляющей мотора, именно по ее характеристикам определяются все базовые параметры силовых агрегатов. Рассмотрим же данный вопрос более конкретно.

Вал статора

Одна из задач электродвигателя – передача усилия от рабочего агрегата на исполнительные механизмы. Задача в принципе несложная, но она требует наличия в конструкции мотора связующего звена. В большинстве современных приборов такой деталью является ротор, обладающий соединительными концами. Один из таких элементов имеет форму вала и выводится за пределы корпусной оболочки двигателя. Именно этот компонент является незаменимым в компоновке электрического двигателя и во многом определяет его параметры. Как именно это происходит, рассмотрим далее.

Устройство ременной передачи, ее характеристики

Ременная передача представляет собой пару шкивов, соединенных бесконечным закольцованным ремнем. Эти приводные колеса, как правило, располагают в одной плоскости, а оси делают параллельными, при этом приводные колеса вращаются в одном направлении. Плоские (или круглые) ремни позволяют изменять направление вращения за счет перекрещивания, а взаимное расположение осей- за счет использования дополнительных пассивных роликов. При этом теряется часть мощности.

Клиноременные приводы за счет клиновидной формы поперечного сечения ремня позволяют увеличить площадь зацепления его со шкивом ременной передачи. На нем делается канавка по форме клина.

Зубчатоременные приводы имеют зубцы равного шага и профиля на внутренней стороне ремня и на поверхности обода. Они не проскальзывают, позволяя передавать большую мощность.

Для расчета привода важны следующие основные параметры:

Вычисления обычно проводят в несколько этапов.

Общие особенности детали

Из ключевых параметров, оценивающих вал мотора, стоит выделить диаметр и длину свободного вылета. Последний показатель определяет ту часть, которая находится снаружи корпуса и выполняет передачу момента.

Визуально вал имеет форму стального стержня, по всей длине с разными показателями диаметра. В середине магнитного привода находится самая толстая часть вала, ведь именно на нее приходится львиная доля всех нагрузок двигателя. Дальше идут колена с меньшими диаметрами, включающие подшипники габаритов, соответствующих расчетам показателей выходного кольца.

Точный показатель диаметра напрямую зависит от предстоящих условий и уровней нагрузок, которые задаются электродвигателю предварительно, при изготовлении.

Три метода восстановления посадочного места подшипника

Металлополимеры или двухкомпонентные эпоксидные металлопластики WEICON – продукты, предназначенные для быстрого и долгосрочного ремонта, восстановления и техобслуживания металлических поверхностей, узлов и деталей. Используя металлопластики, можно проводить следующие работы:

  • ликвидация повреждений от коррозии, в т. ч. точечной;
  • создание моделей, инструментов и форм, противостоящих высокотемпературному режиму;
  • проведение капремонта металлических поверхностей, а также заделка трещин;
  • восстановление посадочных мест подшипников и вал-втулочных соединений;
  • ремонт изделий из различных металлов, бетона, пластика и резины.

Основные диаметры

Для расчета параметров шкивов, а также привода в целом, применяются различные значения диаметров, так, для шкива клиноременной передачи используются:

Для вычисления передаточного числа используется расчетный диаметр, а наружный-для расчета габаритов привода при компоновке механизма.

Для зубчатоременной передачи Dрасч отличается от Dнар на высоту зубца.
Передаточное число также рассчитывается, исходя из значения Dрасч.

Для расчета плоскоременного привода, особенно при большом размере обода относительно толщины профиля, часто принимают Dрасч равным наружному.

Разнообразие устройств

Вал, несмотря на свою универсальность конструкции, может быть исполнен в разных типоразмерах, каждый из которых отличается технологическими параметрами, габаритами, назначением и другими характеристиками.

Исходя из области использования электрического двигателя, валы бывают таких двух типов:

  • конического. Устанавливаются на моторах, управляемых работой экскаваторов, подъемных кранов, лебедок;
  • цилиндрического. Являются более распространенными, находят свое применение в компонентах оборудования практически любого назначения.

Еще одна популярная классификация – по функциональности и назначению двигателя. Валовый элемент может иметь один или два конца. В последнем случае «хвосты» могут быть все одинакового диаметра, или же показатель может отличаться. Зачастую валы монтируются в конструкции трехфазных электродвигателях специального и общепромышленного назначения.

Также довольно часто встречаются компоновки, в которых один конец конический, а другой – цилиндрический. Этот вариант характерный для моторов кранов, для которых характерна многозадачность. К таким ситуациям относится, к примеру, подъем и опускание груза, то есть разные по направлению задачи.

Конструкция подразумевает постоянное накрытие второго конца колпаком, поэтому, реализация модели с двумя валами выходного типа имеет индивидуальный характер.

В процессе передачи валом усилий, осуществляется также задание необходимой частоты вращения машин, реализуемых определенные задачи. Для этого также дополнительно применяются муфты, шкивы, шпонки. Особенно распространено это в механизмах с прямым подключением двигателя, например, в автоматических стиральных машинах.

Характеристики металлополимеров

Перед применением металлополимеров WEICON изучите физическую, токсикологическую и экологическую информацию о выбранном продукте. В инструкции по эксплуатации указаны меры предосторожности и сертификаты по безопасности. Успешный технологический процесс зависит от тщательной подготовки поверхностей. Пыль, грязь, жир, масло, ржавчина и влага имеют негативное влияние на адгезию эпоксидных смол.

Металло-Пластики WEICON в жидком и затвердевшем состоянии:

Основные требования к детали

Исходя из того, что в процессе эксплуатации электродвигателя именно вал принимает на себя самую большую нагрузку, к нему выдвигаются параметры повышенной требовательности. Начиная от уровней жесткости и прочности, заканчивая возможностью бесперебойной работы, все подлежит тщательному контролю. Полное соответствие параметров напрямую определяет качество работы отдельного мотора и целых агрегатов и производственных систем.

Ориентируясь на характер применения вала, производители внедряют вышеописанные характеристики на определенном уровне. К примеру, выносливость мотора, устанавливаемого на экскаватор должна быть на порядок выше аналогичного показателя и вала для двигателя гидравлического насоса.

Основные условия полного соблюдения технических требований:

  • плавные переходы в диаметрах компонентов. Осуществляется с целью максимального снижения потенциальных напряжений;
  • реализация канавок шпоночного типа для валов с крупным диаметрами. Для более надежного закрепления сердечника;
  • производство детали из прочной углеродистой стали (марки 45) или же из стали легированной ключевая черта последнего материала – наличие примесей других металлов: никеля, хрома. Это делается с целью обеспечить максимально возможную прочность и устойчивость, к разнотипным нагрузкам;
  • проведение термообработки стальных заготовок для нормализации параметров;
  • определение точности класса 2 для всех ступеней, разработанных для подшипников.

Полное соответствие детали всем вышеупомянутым требованиям дает возможность вам купить электрический двигатель, с высоким рабочим ресурсом, который подойдет для приведения в действие разномасштабных машин и даже производственных линий.

Что делать, если ослаблено посадочное место под подшипник – три метода восстановления

Для реставрации посадочного места подшипника (от 1 мм в диаметре) используется пастообразный композит, наполенный сталью, WEICONA (wcn10000005).

При высоких нагрузках и температурах эксплуатации восстанавливаемой поверхности, допустимо использование:

  • WEICON Ti (wcn10430005-34) пастообразный композит, наполненный сталью с длительной полимеризацией;
  • WEICON SF (wcn10250005-34) эпоксидный композит (паста) с быстротвердеющей сталью для быстрого ремонта;
  • Универсальный очиститель для обезжиривания поверхностей CLEANER S (wcn15200005);
  • Разделительный жидкий агент WEICON F 1000 (wcn10604025) для гладких поверхностей.

Подбор двухкомпонентного эпоксидного композита WEICON осуществляется согласно технической таблице, представленной выше и требуемых технических характеристик для восстанавливаемой поверхности.

За консультацией по подбору металл полимера WEICON обращайтесь к нашему менеджеру по телефону 8 863 270 39 73 или закажите обратный звонок. Отправить запрос или получить дополнительную информацию можно по e-mail: info@energosnab.com

Если объем ремонта небольшой или носит разовый характер, рекомендуем применить Mould Release Agent (wcn11450400-34) для всех случаев, где необходимо защитить поверхность от прилипания металлополимера. Для грубых и текстурных поверхностей оптимально использование разделительного агент-воска WEICON Р 500 (wcn10604500).

Направление вращения вала

Данное значение является важным для избегания ошибок в процессе работы вала и не допуска его оборотов в противоположном от заданного направлении. Как правило, на корпусах моторов или же приводных частях наносятся стрелки, указывающие на направление вращения двигателя.

Схема вращения вала по часовой стрелке

Но, если данной информации нет ни на корпусе, ни в документах, то ее можно определить самостоятельно, сейчас опишем как. Первое, что стоит учитывать перед началом – это то, что поиск направления осуществляется с той стороны, на которой размещается единственный конец вала. Если же конструкция предполагает 2 конца, тогда определение момента вращений нужно начинать со стороны вала с большим диаметром.

Ориентируясь на ГОСТ №2672-85, укажем, что движению вала в правую сторону полностью отвечает вращение детали по часовой стрелке. Если говорить о самых популярных двигателях с питанием от трехфазных сетей и короткозамкнутыми роторами, то у них оборот вала направо будет осуществляться иначе. Оно имеет место, если поочередность фаз, передаваемых напряжение на концы статорных обмоток будет полностью соответствовать последовательности их маркирования. То есть все должно идти поочередно в алфавитном порядке – U1, V1, W1.

Правосторонние обороты

Если мы имеем дело с однофазными моторами с роторами короткозамкнутого типа, тогда вращение компонента по ходу часовой стрелки будет осуществляться при подаче фазы на конец рабочих обмоток.

Подключение для вращения направо

Когда возникает необходимость в изменении направления оборотов вала в моторах с трехфазными двигателями, тогда следует пошагово выполнить действия по смене основного направления.

Алгоритм по смене направления движения:

  1. отключение двигателя от источника питания;
  2. снятие крышки с коробки клемм;
  3. поменять местами жилы силового кабеля по определенной схеме: жила с черной изоляцией L3 теперь соединяется с контактом V1. Коричневая же жила L2 подключается с контактным элементом W1

Переподключение на лево

Осуществление реверса

Для однофазных электродвигателей данная возможность реализуется посредством обратного подключения фазы на исходные контакты рабочих обмоток. Также, внедрить возможность переподключения можно с использованием переключателя на 3 контакта.

Вращение вала против часовой стрелки

Расчет зубчатых шкивов.

Расчет шкива для зубчатого ремня. Расчет оборотов шкивов, изменение передаточного отношения ременной передачи.

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?

Другие особенности расчета диаметра

Довольно часто в современных электрических двигателях применяются валы полого типа. Связанные нагрузки оказывают кручение на компонент, тем самым вызывая деформации на поверхности, в том числе и на внутренней части. Это позволяет использовать механизмы с полыми валами для двигателей вертикальной компоновки.

Определение диаметра вала для такого силового агрегата также требует некоторых усилий. Два показателя диаметров: внутренний и внешний не являются стандартизированными категориями. Эта особенность не позволяет упрощать процедуру расчета путем использования математических соотношений.

Еще один способ, также применяемый некоторыми инженерами – установка ограничений на показатель скручивания, которое может иметь место при работе компонента. Крутильные отклонения нагрузок имеют значения, прямо пропорциональные габаритам вала, то есть, чем шире диаметр, тем выше показатель сопротивления.

Главное, чтобы вращаемый компонент не имел больших размеров, во избежание отклонений по длине более й градуса, в 15-20 раз превышающей диаметр.

Терминология вала

Работа данного элемента статора характеризуется несколькими терминами, которые также применяются при подсчете диаметров.

Пусковой момент – механический термин, характеризующий вращение, которое развивает двигатель на статоре при запуске. Возникает при прохождении через агрегат тока в условиях полного напряжения. Сам вал должен быть застопоренным.

Минимальный момент (М min.) – обозначается низкая точка на кривых оборотов моментов и частот мотора. Нагрузка же привода постепенно увеличивается до максимальных показателей вращения.

Момент блокировки, также известен как предельный перегрузочный. Создается управляющим устройством типа АС, у которого номинальное напряжение поступает при нормальных частотах. Скачки скорости оборотов при этом отсутствуют.

Выводы

Как можно видеть, статор и его составные элементы являются неотъемлемыми частями электрического мотора. Они напрямую определяют функциональные характеристики агрегатов, из-за чего при выборе конкретной модели необходимо тщательно обращать внимание на значение диаметра.

На большинстве модернизированных общепромышленных приспособлениях производители указывают все нужные характеристики в маркировках. Для более точного определения вы можете воспользоваться таблицами, в которых указаны точные значения диаметра, для отдельных типоразмеров.

Нет необходимости брать деталь с высоким показателем, главное, чтобы параметр отвечал требованиям имеющегося производственного оборудования.

Как изготовить своими руками?

Существуют различные варианты схем регулировки. Приведём один из них более подробно.

Вот схема его работы:

Первоначально, это устройство было разработана для регулировки коллекторного двигателя на электротранспорте. Речь шла о таком, где напряжение питания составляет 24 В, но эта конструкция применима и для других двигателей.

Слабым местом схемы, которое было определено при испытаниях её работы, является плохая пригодность при очень больших значениях силы тока. Это связано с некоторым замедлением работы транзисторных элементов схемы.

Рекомендуется, чтобы ток составлял не более 70 А. В этой схеме нет защиты по току и по температуре, поэтому рекомендуется встроить амперметр и контролировать силу тока визуально. Частота коммутации составит 5 кГц, она определяется конденсатором C2 ёмкостью 20 нф.

При этом, рекомендуется подобрать величину R1 таким образом, чтобы правильно настроить работу регулятора. С выхода микросхемы, управляющий импульс поступает на двухтактный усилитель на транзисторах КТ815 и КТ816, далее идёт уже на транзисторы.

Печатная плата имеет размер 50 на 50 мм и изготавливается из одностороннего стеклотекстолита:

На этой схеме дополнительно указаны 2 резистора по 45 ом. Это сделано для возможного подключения обычного компьютерного вентилятора для охлаждения прибора. При использовании в качестве нагрузки электродвигателя, необходимо схему заблокировать блокирующим (демпферным) диодом, который по своим характеристикам соответствует удвоенному значению тока нагрузки и удвоенному значению питающего напряжения.

Работа устройства при отсутствии такого диода может привести к поломке вследствие возможного перегрева. При этом, диод нужно будет поместить на теплоотвод. Для этого, можно воспользоваться металлической пластиной, которая имеет площадь 30 см2.

Регулирующие ключи работают так, что потери мощности на них достаточно малы. В оригинальной схеме, был использован стандартный компьютерный вентилятор. Для его подключения использовалось ограничительное сопротивление 100 Ом и напряжение питания 24 В.

Собранное устройство выглядит следующим образом:

При изготовлении силового блока (на нижнем рисунке), провода должны быть присоединены таким образом, чтобы было минимум изгибов тех проводников по которым проходят большие токи.Мы видим, что изготовление такого прибора требует определённых профессиональных знаний и навыков. Возможно, в некоторых случаях имеет смысл воспользоваться покупным устройством.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий