Расчет мощности двигателя

Для выбора двигателя рассчитаем его требуемую номинальную мощность, исходя из нагрузочной диаграммы механизма (т.е. временной диаграммы моментов или сил статического сопротивления механизма на его рабочем органе). По рассчитанной мощности затем выполняется предварительный выбор двух двигателей привода. Рассмотрим расчет мощности дви­гателя.

Определим массу противовеса и построим нагрузочную диаграмму лифта (график статических моментов на канатоведущем шкиве). Расчет времени участков цикла на этапе предварительного выбора двигателя выполняем приблизительно, т.к. пока нельзя определить время разгона и замедления (суммарный момент инерции привода до выбора двигателя неизвестен).

Масса противовеса (, т), выбирается таким образом, чтобы противовес уравновешивал кабину и половину массы номинального груза и вычисляется по формуле

 

, (1)

 

где m_пр – масса противовеса, т;

m_rn – номинальная грузоподъёмность груза, т;

m_k – масса кабины, т.

 

т.

 

Активные составляющие момента статического сопротивления на канатоведущем шкиве , определяются силами тяжести кабины с грузом и противовеса по формуле

 

,

 

где - масса груза при движении с четвертого этажа на первый (4 1), т;

- радиус канатоведущего шкива, м;

- ускорение свободного падения, Н/кг.

 

.

 

,

 

где m₁₂ - масса груза (1 2), т.

 

.

 

,

 

где m₂₃ - масса груза (2 3), т.

 

.

 

,

 

где m₃₄ - масса груза (3 4), т.

 

.

 

Реактивные составляющие момента статического сопротивления на канатоведущем шкиве , определяются силами трения кабины и противовеса о направляющие

 

,

 

где - коэффициент трения лифта о направляющие.

 

.

 

,

 

.

 

,

 

.

 

,

 

.

 

Моменты статического сопротивления на канатоведущем шкиве , представляют собой сумму активной и реактивной составляющей

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

.

 

Угловая скорость канатоведущего шкива определяется по формуле

, (2)

 

где - скорость движения кабины, м/с.

 

рад\с

 

Расстояние между этажами определяется по формуле

 

, (3)

 

где L – полная высота подъема, м;

N – число этажей;

м.

 

Время движения при перемещении на максимальное расстояние - три этажа (приблизительно) определяется по формуле

 

, (4)

 

c.

 

Время движения при перемещении на один этаж (приблизительно) определяется по формуле

 

, (5)

 

c.

 

Время работы в цикле (приблизительно) определяется по формуле

 

, (6)

 

.

 

Время стоянки на этаже (приблизительно) определяется по формуле

 

, (7)

 

где П1- продолжительность включения, %.

 

.

 

Возможный вид нагрузочной диаграммы лифта представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Нагрузочная диаграмма лифта

 

Эквивалентный статический момент на канатоведущем шкиве , за время работы в цикле (с учетом влияния потерь в редукторе) составит

 

, (8)

 

.

 

Учет влияния потерь в редукторе выполняется подстановкой сле­дующих значений в формулу

- в тормозном режиме (знаки момента и скорости различны)

 

,

 

где - это КПД механических передач.

 

,

 

,

 

- в двигательном режиме (знаки момента и скорости одинаковы)

 

,

 

 

Примечание. Двигательный режим имеет место, если знаки электромагнитного момента двигателя и его скорости одинаковы, тормозной режим - если различны. Скорость двигателя считается положительной при подъеме кабины, отрицательной - при опускании кабины. Положительное направление момента двигателя совпадает с положительным направлением его скорости.

При расчете требуемой номинальной мощности двигателя предполагаем, что будет выбран двигатель, номинальные данные которого определены для повторно-кратковременного режима работы и стандартного значения продолжительности включения ПВ_N = 40%.

Расчетная номинальная мощность двигателя () по формуле

, (10)

 

где К3 - коэффициент запаса (принимаем К3 = 1,1).

 

.