三、综合题
1.资金年利率 i =10%,寿命周期20年
A方案:设备购置费用160万元,每年维持费用50万元;
B方案:设备购置费用150万元,每年维持费用38万元。
A 方案的系统效率为日产量 1000 吨 / 日;
B 方案的系统效率为日产量 800 吨 / 日。
试通过费用效率的计算,选择最佳方案。
2.已知:传动系统如图所示:步进电动机为4相8拍,转子齿数为50。脉冲频率为8000Hz。各个齿轮的齿数已经在图中标出。一对齿轮的传动效率为ηc=0.98,一对轴承的效率为ηz=0.96,若输出轴5在最高转速时的转矩为100Nm,
试绘出传动路线表达式并计算该步进电动机的功率为多少?
3.一台具有四个磁极的三相异步电动机,其额定电压为380V,额定电流为75A,额定功率为40kW,采用三角形接法。在额定负载下运行时,其转差率为0.02。电动机的起动转矩与额定转矩之比TQ/TN=1.2,起动电流与额定电流之比IQ/IN=6.5,
试求(一)进行星形一三角形换接起动时的起动电流和起动转矩?
(二)若令该电动机直接起动,从理论上说需要至少多大容量的变压器供电?
4.某机器设备原价为100 000元,现在市场上已经有了该产品的新型替用品, 新产品比老产品价格降低 10%, 并且每年节约用电10000度,每度电为0.5元,该机器目前已经使用了5年,预计尚可使用8年,目前设备运转良好不需要修理,
问:
1.该设备可能存在哪些磨损?
2.试求该设备的价值(折现率取10%,所得税率25%)
3.该设备原价100 000,假设第一年的维持费为5000,以后每年增加2000,不考虑时间价值,试求最小年平均费用(假设该设备无残值)
4.该设备上有一根杆件是用高强度钢制作的,杆件受到的最大拉应力Q=5×104N,试问若设计安全系数3,该杆件的最小直径应该是多少?(.高强度钢, 材料的强度极限为 650MPa, 断裂极限为 580MPa, 比例极限为 400MPa)
5.该设备上有一根轴,主要承受两种交变载荷P1和P2,出现的频度为分别为60%和40%,对于的疲劳极限为104和105,若每年在两种交变应力的做一下循环10000次,问大约每隔多少时间需要更换一次?