Материал: Учебный курс для студентов очной и заочной форм обучения

                Коэффициент внешней динамической нагрузки, так называемый коэффициент внешней динамики, можно представить как произведение режима нагружения двигателя – К_ДВ и ведомой машины – К_Р,М,(таблицы 9 и 10).К_А=К_двиг.К_р.м.                                                                     (22)                Данный коэффициент обычно задается предельными значениями К_А min и К_Аmax. Соответственно среднее значениеК_А=0,5(К_аmin+К_аmax)                                                         (23) Таблица 8. Характерные режимы нагружения двигателей

Режим нагружения	Вид двигателя
Равномерный КДВ=1,00	Электродвигатели общепромышленного назначения, паровые и газовые турбины при стабильных режимах эксплуатации и небольших пусковых моментах.
С малой неравномерностью КДВ=1,10	Крановые электродвигатели, гидравлические двигатели, паровые и газовые турбины при больших часто возникающих пусковых моментах.
Со средней неравномерностью КДВ=1,25	Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания.
Со значительной неравномерностью   КДВ=1,5	Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания.

                По предположению профессора Решетова Д.Н., все поля рассеивания покрываются шестью средними квадратическими отклонениями - S_А, получим                              Соответственно коэффициент вариации будет                                Характер режима нагружения ведомой машины зависит от условий эксплуатации, физико-механических свойств транспортируемого материала, характера нагружения рабочего органа, а также от погрешности изготовления отдельных деталей и сборки узлов. Поэтому коэффициент внешней динамики является случайной величиной (таблица 11).               Согласно ГОСТ 25835-83 режим работы механизмов ГПМ  делится на четыре группы, и эквивалентная нагрузка определяется по формуле

                 или  ,                                               (24)где К_Д- коэффициент долговечности                 ,                                                                              (25) Таблица 9. Характерные режимы нагружения ведомых машин

Режим нагружения	Вид рабочей машины
Равномерный КР.М.=1,00	Электрический генератор; равномерно работающие конвейеры с тяговым органом; легкие подъемники, упаковочные машины; вентиляторы; мешалки для веществ равномерной плотности; турбокомпрессоры, легкие центрифуги; машины и механизмы с равномерно вращающимися деталями.
С малой неравномерностью КР.М.=1,25	Неравномерно работающие конвейеры с тяговым и без тягового органа; шестеренчатые и ротационные насосы; главные приводы станков; тяжелые подъемники, механизмы с вращающимися деталями кранов; промышленные и рудничные вентиляторы; тяжелые центрифуги и сепоратораторы большой производительности; перемешивающие устройства и мешалки для веществ с переменной плотностью; поршневые многоцилиндровые насосы и компрессоры; струйные и дозировочные насосы; экструдеры; каландры; вращающиеся печи; станы холодной прокатки.
Со средней неравномерностью КР.М.=1,50	Экструдеры для резины; мешалки с прерывающимися процессом; резательные машины пищевой промышленности; легкие шаровые мельницы; металло-и деревообрабатывающие станки и пилы, одноцилиндровые поршневые насосы; нереверсивные станы горячей прокатки, грузоподъемные машины тяжелой промышленности.
Со значительной неравномерностью КР.М.=1,75	Экскаваторы; черпалки; тяжелые шаровые мельницы, дробилки камня и руды; резиносмесители; кузнечные машины; тяжелые дозировочные насосы; ротационные буровые машины; брикетные прессы, реверсивные станы горячей прокатки.

 здесь                   - коэффициент, учитывающий переменность нагрузки во времени;

                   -  коэффициент, учитывающий срок службы детали; - суммарное число циклов нагружения за расчетный срок службы;= 4 10⁶ – базовое число циклов при расчете на изгиб, растяжения или на кручения;= 10⁷ - базовое число циклов при расчете зубчатых колес по контактным напряжениям по данным ВНИИПТмаш (РТМ 24.090 - 76).                   - коэффициент тренировки, при а=1; - при отсутствии кратковременных пиковых нагрузок;- при наличии кратковременных перегрузок высокого значения                 -  коэффициент относительной продолжительности пиковой нагрузки, у которой число циклов нагружения равно -  .Таблица 10.  Характерные режимы нагружения конвейерного транспорта

Условие эксплуатации	Характеристика транспортируемого груза	Характер нагружения	КР.О.-коэффи-циент нагру-жения рабочего органа	Вид средств механизации
Легкие	Формовочная земля, уголь дробленый, неабразивные сыпучиегрузы:  зерно, плоды и др.	Малая пульсация подаваемого материала с умеренной температурой окружающей среды	1,0…1,2	Ленточные и пластинчатые конвейеры с малой скоростью перемещения
Средние	Руды, горные породы, кусковые материалы до 150 мм, штучные грузы 30…100 кг.	Средняя пульсация подаваемого материала, небольшие толчки	1,2…1,4	Конвейеры скребковые, ленточные, цепные, пластинчатые, люлечные, тележечные и подъемники
Тяжелые	Руды, горные породы до 350 мм, штучные грузы массой до 500 кг.	Большая пульсация подаваемого материала, толчки средней силы	1,4…1,6	Эскалаторы, подъемники для бревен, пластинчатые, грузотолкающие конвейеры
Весьма тяжелые	Горные породы размером 500 мм, доломит, бревна диаметром до900 мм, штучные тяжелые грузы до 1 т.	Толчки большой силы, опережающие удары, большая пульсация подаваемого материала	1,6…1,8	Ковшовые цепные элеваторы, цепные подъемники, грузотолкающие конвейеры

                Момент при перегрузке по рекомендациям ВНИИПТмаш берется ниже следующих пределов:              Т_пик=К_пер * Т_ном ,                                             (26)здесь К_пер-1,1- коэффициент перегрузки для механизма подъема;               Коэффициент перегрузки для механизма передвижения и поворота в зависимости от типа электродвигателя:                крановый короткозамкнутый – 3,0                крановый постоянного тока или переменного тока с контактным кольцом– 2,5                асинхронный двигатель общепромышленного назначения – 1,75                Формула приводимая профессором Снесаревым Г.А. для определения эквивалентной нагрузки имеет вид                здесь     -  коэффициент долговечности.               Как видим, предлагаемое выражение совпадает с методикой ВНИИПТмаш при коэффициенте тренировки равным единице. Механизмы грузоподъемных машин работают в повторно-кратковременном режиме, где продолжительность цикла не превышает 600 С, поэтому расчеты стандарта ISO 6336-86 и ГОСТ 21354-87 существенно отличаются от предложенной методики Снесарева Г.А.               Кратковременные перегрузки, не учтенные при расчете на усталость деталей машин, могут привести к потере их статической прочности, поэтому необходимо проверить на статическую прочность при перегрузках.               Коэффициент внешней динамической нагрузки при перегрузках приведен в таблице 11. Пиковая нагрузка определяется по выражению                Таблица 11. Коэффициент внешней динамической нагрузки при расчетахна статическую прочность от максимальной нагрузки К_AS.

Вид рабочей машины и условия их эксплуатации	КAS	Примечание
Турбина-генератор при коротком замыкании	до 6	Перегрузка может быть уменьшена при помощи предохранительной муфты
Приводы с асинхронными электродвигателями при пуске	2,5 ... 5	Перегрузка может быть уменьшена путем рационального конструирования колебательной системы привода
Главные приводы металлорежущих станков с электродвигателями асинхронными или постоянного тока	1,8...4	Большие значения при неблагоприятных сочетаниях конструктивных и технологических параметров
Лебедки, строгальные и долбежные станки, скребковые конвейеры, фрикционные прессы	1,5...2,2	У ленточных и пластинчатых конвейеров перегрузки несколько меньше
Грузоподъемные машины: механизмы подъема, механизмы передвижения	1,2...2 1,5...4	Большие значения при подъеме груза с подхватом
Пилы для резки металла, ножницы, мясорезательные машины	1,8...2,5	--
Вентиляторы, воздуходувки	1,4...1,8	--
Трансмиссии машин	1,4...2,5	Меньшие значения у легковых автомобилей
Электрический транспорт	1,6...2,5	--
Вагоноопрокидыватели	1,8...5	--
Мельницы, глиномялки, смесители вязких масс	1,8...2,2	--
Камнедробилки	2,0...3,5	--
Кривошипные и эксцентриковые механизмы	1,8...3,0	--
Прокатные станы (удары при захвате)	2,5...4,5	--

                      Примечание: При наличии устройства для плавного пуска табличные значения следует уменьшить на 20 – 30 %.