Предварительная мощность двигателя

Вес перемещаемого груза Gг, кH

2 Вес тележки Gт, кH

3 Длина пути передвижения Lт, м

4 Скорость передвижения Vт, м/мин

5 Передаточное число редуктора i

6 Диаметр ходового колеса Dк, м

7 Диаметр цапфы колеса dц, м

Коэффициент полезного действия

механизма hн

Число циклов в час Nц

Предварительная мощность двигателя

P`пред = к*Pc, (2.54)

где к -коэффициент, учитывающий цикличность работы механизма = 0,95;

Рс – максимальная статическая мощность двигателя, необходимая для перемещения номинального груза.

,кВт, (2.55)

где Vт – скорость передвижения тележки, м/мин(исходные данные);

hн – коэффициент полезного действия механизма (исходные данные);

Fk – тяговое усилие на ободе ходового колеса.

, Н, (2.56)

где Gт – вес тележки без груза, Н (исходные данные);

Gг – вес груза, Н (исходные данные);

Dk – диаметр ходового колеса, м (исходные данные);

dц – диаметр цапфы колеса, м (исходные данные);

m - коэффициент трения в опорах осей ходовых колес, m = 0,015;

f – коэффициент трения качения колеса по рельсу, см; f = 0,05 [1, таб.5]

b - коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления движению, вызываемые неизбежными перекосами крана, b = 2,2 [1, таб.6]

Ориентировочная продолжительность включения

, (2.57)

где tц – время цикла

с, (2.58)

где Nц – число циклов в час (исходные данные);

К1 – количество операций в течение одного цикла.

Для механизмов передвижения =2;

tp – время одной операции (передвижение с грузом или без груза)

с, (2.59)

где Lт – путь передвижения тележки, м (исходные данные);

Vт – скорость передвижения, м/мин (исходные данные)

Предварительная мощность при каталожной продолжительности включения

(2.60)

Скорость вращения двигателя

(2.61)

где i – передаточное число редуктора

По рассчитанным данным по каталогу выбираем двигатель (по каталогу приведенному в расчете пункта 2.1)

Cтатические моменты, приведенные к валу двигателя.

1. При передвижении тележки с грузом

Нм, (2.62)

где D – диаметр ходового колеса, м;

Gг – вес перемещаемого груза, Н;

Gт – вес тележки без груза, Н;

Dц – диаметр цапфы ходового колеса, м

2. При передвижении тележки без груза

Нм, (2.63)

где - коэффициент полезного действия механизма при данной нагрузке.

Определяется по кривым h=f(k3) [1,рис.23]

(2.64)

Динамические моменты, приведённые к валу двигателя.

Для определения величины приведенного к валу двигателя динамического момента пользуются уравнением

Нм, (2.65)

где Jэ – приведенный к валу двигателя момент инерции системы, .

Для механизма передвижения тележки

1.С грузом

(2.66)

где - момент инерции двигателя, (по каталогу);

- момент инерции тормозного шкива, (по каталогу);

- момент инерции муфты и быстроходного вала редуктора,

(по каталогу);

- момент инерции редуктора, приведенный к валу двигателя, ;

- момент инерции поступательно - движущихся элементов

системы, приведенный к валу двигателя.

, (2.67)

где Vт – скорость перемещения тележки, м/мин;

w дв – скорость вращения двигателя, рад/с.

Виду того, что момент инерции в каталогах приводится сравнительно редко, а определение его расчетным путем представляет известные трудности, эквивалентный момент инерции определяют из уравнения

, (2.68)

где k – коэффициент, учитывающий приближенно момент инерции редукторов и элементов, вращающихся со скоростью отличающейся от скорости двигателя = 1,1¸1,2.

В ряде случаев и также определяют приближенно в долях от

момента инерции двигателя

(2.69)

(2.70)

2. Без груза

, (2.71)

где - момент инерции поступательно–движущихся элементов системы без

учёта веса груза, приведенный к валу двигателя

(2.72)

- ускорение или замедление двигателя, .

Предельно допустимое ускорение двигателя

, (2.73)

где - максимально допустимое линейное ускорение механизма

При отсутствии в задании конкретны указаний в отношении продолжительности разгона, эта величина может быть принята на основании средних опытных кривых, =0,1 м/с² [1,рис.10]

Величина замедления при торможении обычно принимается равной или в соответствии с заданием.

Средний пусковой момент, развиваемый двигателем при разгоне с грузом.

, Нм (2.74)

где - динамический момент системы при разгоне с грузом.

(2.75)

при разгоне без груза

, (2.76)

где - динамический момент системы при разгоне без груза.

(2.77)

Cхемы управления двигателями механизмов передвижения в большинстве своём не предусматривают наложения механических тормозов при установке командоконтроллера в нулевое положение, а остановка крана происходит за счёт свободного выбега и применения торможения противовключением. В связи с этим требуется, чтобы двигатель в этом режиме развивал определённый тормозной момент, величина которого при торможении с грузом

, (2.78)

при торможении без груза

(2.79)

Время разгона механизма с грузом

, (2.80)

где - конечное и начальное значение скорости вращения двигателя.

При пуске

Время разгона механизма без груза

(2.81)

где

Время торможения с грузом

(2.82)

где - скорость, с которой начинается режим торможения. При торможении с полной скоростью

- скорость, при которой заканчивается режим торможения.

При торможении до полной остановки

Время торможения без груза

(2.83)

где

Путь, пройденный тележкой при пуске с грузом

(2.84)

При пуске без груза

(2.85)

При торможении с грузом

(2.86)

При торможении без груза

(2.87)

Путь движения с установившейся скоростью:

С грузом

, м (2.88)

Без груза

м (2.89)

Время установившегося движения:

1.С грузом

(2.90)

2.Без груза

(2.91)

Если выбран электродвигатель переменного тока:

Эквивалентный момент при фактической ПВ

(2.92)

Фактическая величина продолжительности включения

(2.93)

При ПВ%ф, отличающейся от выбранного двигателя необходимо выполнить приведение к ПВ двигателя

(2.94)

Номинальный момент двигателя

(2.95)

Так как соблюдается условие Мэ< Мн, то двигатель удовлетворяет условиям нагрева и может быть окончательно принят к установке.

Строим нагрузочную диаграмму зависимость момента от времени.

Если выбран электродвигатель постоянного тока:

Так как, фактическая продолжительность включения отличается от стандартной, то проверку двигателя на нагрев можно выполнить по эквивалентному току, принимая во внимание нелинейную зависимость между током и моментом, используя универсальные характеристики двигателя. Определяем величину тока, соответствующую каждому значению момента. Данные заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1- Таблица для определения эквивалентного тока.

Величина	М, Нм	М^¶	Величина	I^¶	I,А
Мсрпг			Iсрпг
Мсг			Iсг
Мсртг			Iсртг
Мсрпо			Iсрпо
Мсо			Iсо
Мсрто			Iсрто