Elektros variklio velenas yra esminis komponentas, atsakingas už variklio generuojamos galios perdavimą į įvairias mašinas ir įrenginius. Teisingas veleno matmenų parinkimas ir jo savybių įvertinimas yra gyvybiškai svarbus patikimam ir efektyviam sistemos veikimui. Šiame straipsnyje apžvelgsime velenų matmenis, jų nustatymo principus, ryšį su guoliais ir kitais pavaros elementais.
Bendrieji velenų matmenys ir pavyzdžiai
Variklių velenų matmenys dažnai koreliuoja su jų galia ir pritaikymo sritimi. Štai keletas pavyzdžių, iliustruojančių tipinius velenų skersmenis skirtingos galios varikliams:
- Variklis 4,9 kW: velenas 20 mm skersmens.
- Variklis 7,5 AG: velenas 20 mm skersmens.
- Benzininis variklis 6,5 AG: velenas Ø20 mm.
- Benzininis variklis 6,5 AG: velenas Ø19 mm.
VEVOR 1.1 KW elektros variklio pavyzdys
Vienas iš konkrečių pavyzdžių - VEVOR 1.1 KW elektros variklis, pasižymintis galingu veikimu įvairiose programose. Jo tvirta galia užtikrina efektyvų veikimą, todėl jis idealiai tinka žemės ūkio mašinoms ir pramoninei įrangai, taupant energiją ir didinant našumą. Šis variklis yra sukurtas švirkšti galingą veiklos jėgą į jūsų įrangą, atgaivinant mašinas. Jis dirba su AC 220~240V įtampa ir 7.1 A srove, pasiekia 2800 APS/min greitį, turi 90S, B3 rėmą ir dvigubą sukimosi kryptį (CW/CCW).
Šio variklio velenas pasižymi specifiniais matmenimis, leidžiančiais lengvai prisijungti prie įvairių įrenginių:
- Veleno skersmuo: 24 mm
- Veleno ilgis: 50 mm
- Pleišto lizdas (keyway): 8 mm
Šis bendrosios paskirties AC variklis puikiai tinka įvairiems darbams, įskaitant vandens siurblius, purkštuvus, derliaus nuėmimo mašinas ir smulkintuvus. Variklio apvalkalas pagamintas iš sunkiųjų valcuoto plieno, atsparus rūdims ir korozijai, užtikrinant ilgalaikį patvarumą. Tvirtinimo matmenys: 16,2 x 7,8 cm.
Veleno matmenų nustatymas ir atsparumo skaičiavimai
Pagrindiniai parametrai
Veleno matmenys nustatomi atsižvelgiant į perduodamą sukimo momentą ir medžiagos savybes. Čia apibrėžiami pagrindiniai skaičiavimams naudojami parametrai:
- T - veleno perduodamas sukimo momentas;
- δ0 - veleno kakliuko skylės skersmuo (pilnaviduriams velenams δ0=0; rekomenduojama tuščiavidurių velenų santykio δ0 vertė yra 0,6...0,75);
- τleidž - veleno medžiagos sąlyginiai leistinieji sukimo įtempiai.
Veleno galų skersmenų skaičiavimas
Išeinančių velenų galų skersmenys nustatomi skaičiuojant atsparumą sukimui, parenkant atitinkamus leistinus įtempimus ir plieno markes:
- Pirmo veleno išeinančio galo skersmuo nustatomas skaičiuojant atsparumą sukimui paėmus leistiną įtempimą σleidž=22.0 MPa (plienas C45).
- Antrojo veleno išeinančio galo skersmuo nustatomas skaičiuojant atsparumą sukimui paėmus leistiną įtempimą σleidž=22.0 MPa (plienas C60).
- Trečiojo (paskutinės grandies) veleno išeinančio galo skersmuo nustatomas skaičiuodamas atsparumą sukimui paėmus leistiną įtempimą σleidž=22.0 MPa (plienas C60).
Standartizuoti velenų skersmenys
Pagal standartinę eilę Ra 40 priimami šie velenų skersmenys:
- 19 mm
- 25 mm
- 28 mm
- 30 mm
- 35 mm (priimamas ir pagal guolio vidinio žiedo diametrą)
- 40 mm
- 45 mm (priimamas ir pagal guolio vidinio žiedo diametrą)
Pleištai, grandinės pavaros ir kiti elementai
Pleišto parinkimas
Pagal veleno diametrą iš rekomenduojamų parenkamas pleištas (ISO R773), užtikrinantis patikimą sukimo momento perdavimą tarp veleno ir kitų komponentų, pvz., krumpliaračių ar skriemulių. Pleišto matmenys yra parenkami atsižvelgiant į veleno skersmenį ir perduodamą galią.
Grandinės pavaros
Praktikoje plačiausiai yra naudojamos ritininės bei įvorinės grandinės. Taip pat pasitaiko krumplinės, traukos ir krovininės grandinės, tačiau jos naudojamos tik tiksliniais atvejais ir yra brangios. Pavaroms dažnai pasirenkama ritininė grandinė „ISO R606“, nes įvorinės grandinės, nors ir yra pigesnės, greičiau išdyla bei labiau taikomos užterštose aplinkose.
Apskaičiavimuose naudojamas koeficientas, įvertinantis kintamos jėgos veikimą, kai grandinę suka elektrinis variklis. Kalbant apie krumpliaračius, minimalus krumplių skaičius yra krumpliaračio, kurį galima pagaminti su neišpjautais krumplių kamienais, minimalus krumplių skaičius. Gautoji vertė apvalinama iki artimiausio sveikojo skaičiaus.
Kai radialinės jėgos šaltinis yra tarp atramų, nustatomos radialinės reakcijos jėgos atramose, kurios yra svarbios veleno ir guolių projektavimui.
Guolių parinkimas ir matmenys
„Siemens“ variklio guolių keitimas ir aptarnavimas (132 kW, karšto vandens cirkuliacinis siurblys, pieno pramonė)
Guoliai yra esminė veleno atrama, užtikrinanti jo sukimąsi ir atlaikanti veikiančias apkrovas. Jų parinkimas priklauso nuo apkrovų tipo (statinės, dinaminės, radialinės, ašinės) ir veleno matmenų.
Varančiojo veleno guoliai
Atsižvelgiant į literatūros rekomendacijas, veikiančias apkrovas ir kitas sąlygas varančiajam velenui parenkami rutuliniai ašiniai guoliai.
Pagal didžiausią statinę jėgą ir reikalingus geometrinius parametrus parenkami rutuliniai radialiniai guoliai „6005*“, kurių leistina statinė apkrova F0=6550 N, o dinaminė apkrova F=11900 N.
Varomojo veleno guoliai
Atsižvelgiant į literatūros rekomendacijas ir veikiančias apkrovas, varomajam velenui parenkami ritininiai radialiniai ašiniai guoliai.
Pagal didžiausią statinę jėgą ir reikalingus geometrinius parametrus parenkami ritininiai radialiniai guoliai „NU1007ECP“, kurių leistina statinė apkrova F0=38000 N, o dinaminė apkrova F=35800 N.
Taip pat parenkami ritininiai radialiniai guoliai „N/NU 207 ECP*“, kurių leistina statinė apkrova F0=38000 N (matmenys 35x62x17 mm), o dinaminė apkrova F=35800 N. Guolių patikimumo skaičiavimuose naudojamas koeficientas β1=0,62, kai suirs 5 proc. guolių.
tags: #velenas #elektros #varikliui #matmenys