Шеховцов расчет и проектирование схем электроснабжения

2376. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения DJVU

Ноябрь 7th, 2015 admin

Методическое пособие для курсового проектирования. М. ФОРУМ: ИНФРА-М, 2010. 214 с. Профессиональное образование. ISBN 978-5-91134-064-3 ФОРУМ ISBN 978-5-16-002909-2 ИНФРА-М .

В методическом пособии приведены методика выполнения и примеры расчетов практических заданий по дисциплине Электроснабжение отрасли. Представлено около 30 заданий, что позволяет преподавателю выбрать различные варианты для группы студентов, и приведены подробные примеры решения отдельных из них. Кроме того, в пособии систематизирован и представлен узкоспециальный справочный материал, труднодоступный для широкого круга студентов, позволяющий проводить расчеты без использования дополнительной литературы.

Учебное пособие написано в соответствии с государственным образовательным стандартом и предназначено для студентов техникумов и колледжей.

Расчетно-практические занятия по электроснабжению объектов.

Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электростанции.

Расчет ЛЭП и выбор неизолированных проводов.

Расчет и выбор трансформаторов автотрансформаторов на узловой распределительной подстанции.

Расчет потерь мощности и электроэнергии в трансформаторе.

Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов.

Расчет и выбор компенсирующего устройства.

Определение местоположения подстанции.

Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения.

Расчет токов короткого замыкания.

Проверка элементов цеховой сети.

Выбор и проверка силовых выключателей ВН.

Расчет и выбор элементов релейной защиты РЗ цехового трансформатора.

Расчет заземляющего устройства электроустановок.

Памятка по оформлению расчетно-практического занятия.

Курсовое проектирование по электроснабжению объектов.

Рекомендации по организации и защите курсового проекта по дисциплине в образовательных учреждениях среднего профессионального образования.

Оформление пояснительной записки.

Пояснения к Содержанию пояснительной записки.

Задания на курсовое проектирование.

Перечень тем КП ЭСН:

ЭСН и ЭО ремонтно-механического цеха.

ЭСН и ЭО участка кузнечно-прессового цеха.

ЭСН и ЭО электромеханического цеха.

ЭСН и ЭО автоматизированного цеха.

ЭСН и ЭО механического цеха тяжелого машиностроения.

ЭСН и ЭО цеха обработки корпусных деталей.

ЭСН и ЭО механического цеха серийного производства.

ЭСН и ЭО насосной станции.

ЭСН и ЭО учебных мастерских.

ЭСН и ЭО механического цеха механической обработки деталей.

ЭСН и ЭО участка инструментального цеха.

ЭСН и ЭО механического цеха.

ЭСН и ЭО цеха металлоизделий.

ЭСН и ЭО механосборочного цеха.

ЭСН и ЭО цеха металлорежущих станков.

ЭСН и ЭО сварочного участка цеха.

ЭСН и ЭО прессового участка цеха.

ЭСН и ЭО участка токарного цеха.

ЭСН и ЭО строительной площадки жилого дома.

ЭСН и ЭО узловой распределительной подстанции.

ЭСН и ЭО комплекса томатного сока.

Расчет болтового соединения

Список использованной литературы

Зубчатые передачи весьма распространенные элементы различных машин и приборов. Применительно к машинам, в частности, к трансмиссиям энергосиловых установок летательных аппаратов, они являются силовыми. Их прочность и работоспособность оказывают существенное влияние на надежность и долговечность последних.

Характер нагружения и условия работы зубьев довольно сложное. В связи с этим может быть отмечено следующее:

1. Кажущееся равномерное вращение зубчатых передач в действительности является неравномерным. Из-за погрешностей в геометрии зубьев скорость вращения оказывается не постоянной. Зубчатая передача является сложной колебательной системой, которая объединяет ряд локальных ее элементов зубья, конструктивные элементы колеса, валы и присоединенные к ним массы .

2. За каждый оборот зубья один или несколько раз входят и выходят из зацепления. В точке контакта возникают нормальные и касательные глубинные контактные напряжения, изменяющиеся по пульсирующему циклу. Действие переменных контактных напряжений вызывает усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. Выкрашивание характерно для закрытых передач с обильной смазкой.

3. У основания зуба возникают изгибные и сжимающие напряжения. По величине преобладающими являются изгибные напряжения. Поэтому, когда речь идет о прочност
и зубьев у их основания, оценке подлежат прежде всего изгибные или суммарные напряжения.

4. В процессе эксплуатации зубчатые передачи испытывают действие кратковременных перегрузок пиковых нагрузок .

5. При повышенных переменных напряжениях разрушение зуба может возникнуть также и от так называемой малоцикловой усталости.

6. У тяжело нагруженных зубчатых передач большие давления в зоне контакта могут привести к выдавливанию смазки, появлению полусухого трения и, как следствие, к повышенному тепловыделению.

7. Для предупреждения возможных видов повреждения ведутся следующие расчеты зубчатых передач:

а расчет зубьев на контактную прочность.

Целью его является предупреждение появления усталостного выкрашивания.

б расчет зубьев на изгибную прочность. Целью расчета является предупреждение поломки вызванное действием изгибных напряжений.

в проверка прочности зубьев по малоцикловой усталости.

г проверка прочности зубьев при действии пиковых нагрузок.

д расчет на заедание.

Построение расчета зубчатых передач с учетом перечисленных выше особенностей их работы представляет большую трудность.

Планетарный редуктор АИ-20

Планетарным зубчатым называется механизм, содержащий колеса, именуемыми сателлитами, оси которых подвижны.

Сателлиты устанавливаются в водило h, ось которого называется основной. Зубчатые колеса вместе с осями, совпадающих с основной осью- называют центральными колесам.

Центральные колеса и водило воспринимающие нагрузки от внешних моментов называется основными звеньями. Число сателлитов обозначают nw 3 6, но встречаются передачи с 1-м сателлитом или более 6-и.

Планетарные механизмы, в котором два основных звена, связанны с ведущим и ведомым валами, а третье не вне вращается соединено с корпусом. называется планетарной передачей. Если все три основных звена соединены с валами, из которых один ведущий и два ведомых или наоборот, называют дифференциальным механизмом.

В данной курсовой работе был спроектирован и рассчитан редуктор турбовинтового двигателя АИ-20.

Этот редуктор имеет планетарные передачи. Он состоит из двух ступеней, причем во второй ступени сателлиты закреплены неподвижно в корпусе, что соответствует планетарной передачи по определению.

В проекте приведен расчет зубчатых зацеплений и других деталей.

Конструирование и расчет на прочность валов и осей

1 Диаметр вала солнечного колесаz1 :

Мкр 269,536 0,9 0,98 0,97 230,6 Нм,

подш 0,98 КПД подшипников

зп 0,97 КПД зубчатой передачи

кр 60 80 МПа для термообработанных валов авиаредуктора

Увеличим dв1 до большего диаметра и примем dв1 40мм.

Ось сателлита z2 считаем на изгиб по формуле:

Для определения М изгибающего момента нужно построить эпюру изгибающих моментов для оси сателлита. Для построения эпюр используется программа Mor 3.0

Ось изготовлена из стали 30ХГСА для которой 1500 кгс/см 2

Принимаем dоси 36 мм, так как в нее надо еще вставить маслоперепускную втулку.

Этот расчет ведется аналогично расчету оси сателлита z2.

Материал принимаем такой же как и в предыдущем случае Сталь30ХГСА для которой 1500 кгс/см 2. 0,75.

По эпюре изгибающих моментов находим максимальный момент:

Так как в ось сателлита нужно вставить еще маслоперепускную втулку, то принимаем dоси 45 мм.

4 Расчет вала водила:

Этот расчет производится по крутящему моменту, который найдем по формуле:

где Ft1 5990 Н, r 90 мм межосевое расстояние плечё. тогда Мкр 2 5990 0,09 1078,2 Нм.

Диаметр вала находим по формуле:

dвод 0,04256 м 42,6 мм ,

Так как внутри водила расположен еще один вал, то из конструктивных соображений и сравнив с предподчительными диаметрами, принимаем

dвод.нар 55 мм, тогда dвнут 44 мм .

Расчет роликов в сателлитах

Посчитаем динамическую грузоподъёмность получившегося подшипника по формуле:

где fc коэффициент, зависящий от геометрии деталей подшипника, точности его изготовления и материала

leff фактическая длина ролика длина контакта

z количество тел качения

Дт диаметр тел качения

i в нашем случае будет равным 1 считаем как однород
ный подшипник

Посчитаем количество тел качения:

Д 65 мм dв 45 мм принимаем ролики 1014

dм. где мм суммарный зазор между роликами.

тогда по таблице находим fc 7,98

C 7,98 1 14 1 17 10 7118,94 кгс 71189,4 Н.

Находим эквивалентную динамическую нагрузку:

где Кб коэффициент безопасности Кб 1,2

Кт температурный коэффициент Кт 1

Р 1 5990 1,2 1 7188Н.

Видно, что грузоподъёмность в несколько раз превышает нагрузку, поэтому данные ролики обеспечат вполне нормальную работу вращения сателлита.

L C/P P 71189.4/7188 10/3 2086.2 млн. об.

P-для роликов принимаем равным 10/3.

Возьмём такие же ролики, как и в первой ступени, то есть 1014.

Расчет динамической грузоподъёмности аналогичен, то есть

Эквивалентная динамическая нагрузка равна:

L C/P P 71189.4/11545 10/3 429.94 млн. об.

ресурс работы роликов больше 7000 часов, следовательно они обеспечивают нормальную работу вращения сателлита.

Расчет основного вала винта ТВД

1 Проектировочный расчет:

Данный вал нагружается изгибающим, крутящим и гироскопическим моментами.

Влияние сжимающих и растягивающих сил мало и поэтому не учитывается. Расчет ведем по формуле:

где Мкр 9550 13179 Нм,

Принимаем ближайший рекомендуемый: dв 80 мм.

2 Проверочный расчет:

Для расчета валов определяем реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Расстояния между опорами вала назначаем по прототипу в долях от диаметра вала.

Но первоначально определяем усилия, действующие на вал:

1 максимальный вращающий момент

2 сила тяги винта F, растягивающая вал. Максимальное значение силы тяги, при работе винта на старте определяют из выражения:

где Рдв мощность двигателя, кВт в — КПД винта — скорость полета самолета

3 вес винта G, который берем из технических данных и для учета сил инерции умножаем на коэффициент перегрузки силовой установки n1

4 центробежная сила неуравновешенных масс винта Fц.б. которой обычно пренебрегают вследствие ее малости по сравнению с другими силами

5 гироскопический момент Мг. возникающий при эволюциях самолета, когда изменяется направление оси вращения винта.

Для винтов с тремя и более лопастями максимальный гироскопический момент вычисляют по формуле:

где — угловая скорость вращения ротора в пространстве:

— средняя угловая скорость вращения самолета в пространстве. Здесь n2 коэффициент перегрузки для пассажирских самолетов: n2

— скорость полета самолета при эволюции. g 9,8 ускорение свободного падения — угол поворота винта, отсчитываемый от плоскости вращения самолета изменяется от 0 до 180 о — угол между осями вращения винта и самолета.

При гироскопический момент имеет максимальное значение.

— момент инерции винта, может быть найден через массу и радиус инерции по формуле: m r 2. Радиус инерции определяют через наибольший радиус лопасти: r. Коэффициент для дюралюминиевых лопастей можно принять равным .

Находим эти значения:

G 200 g 2000, G n1 2000 5 10000 Н

R 1м. r 0.4 1 0.4 м.

I 200 0.4 2 32 кг м 2

Мг 32 104,67 0,03 100,48 Нм

Расстояния вала между опорами равны: