Розрахунок навантажувальної діаграми приводу

Розрахунок потужності двигуна змінного струму для механізму підйому мостового крану.

1. Маса вантажу, що підіймається, m _r, т

2. Маса вантажно захоплюючого пристрою, m _o, т

3. Швидкість підйому, V _n, м/с

4. Діаметр барабану, D _в , м.

5. ККД механізму, h_м

6. Висота підйому Н, м.

7. Число циклів у годину N_ц

8. Рід струму змінний

 

1. Розрахунок статичної потужності.

 

Максимальна статична потужність двигуна, необхідна для підйому номінального вантажу, обчислюється за такою формулою:

 

Р _с = 10³ * (m_г + m_о) * 9,81 * V _n / 1000 * h_м (кВт),

 

де m _r - вага вантажу, що підіймається, т, (вихідні дані)

m _o - вага вантажно захоплюючого пристрою

V _n - швидкість підйому,

D _в - діаметр барабану, м.

h_м - ККД механізму (вихідні дані).

 

Розрахунок попередньої потужності та вибір двигуна за каталогом.

Попередня потужність двигуна

 

Р’ _попер. = К * Р_с, кВт,

 

де К – коефіцієнт, що враховує циклічність роботу механізму = 0,8.

Орієнтована тривалість вмикання

 

ПВ _ор = К₁ * t _р / t _ц * 100%,

 

де К₁ - кількість операцій під час одного циклу = 4;

t _р - час однієї операції (підйому або опускання)

 

t _р = Н / V _n с,

 

де Н – висота підйому, м (вихідні дані);

t _ц - час циклу

 

t _ц = 3600 / N_ц , с,

 

де N_ц - число циклів за годину (вихідні дані).

Знаходимо кінцево попередню потужність двигуна при каталожній тривалості вмикання. Двигуни, що призначені для роботи у повторно-короткочасному режимі, випускаються з ПВ_кат = 15,25,40,60%

 

Р _попер = Р’ _{попер *} ПВ _ор / ПВ _кат ,кВт.

 

Частотою обертання двигуна n _н об/хв задаємося за каталогом.

За значеннями Р_попер та n за каталогом вибираємо двигун типу MTF, МТН або ЧТМ, враховуючи умову, що номінальна потужність повинна бути рівною або трохи більшою (до 20%) попередньої Р _попер, то б то Р_н ≥ Р_попер.

Паспортні дані двигуна з каталогу заносимо до таблиці 4.

 

Таблиця 4

 

Тип дви-гуна

Рн кВт

n н об/хв

ωн рад/ сек

Іс А

Uс В

Ір.н. А

Uр.н. В

М max /Mн

М max Н*м

І дв,кгм2

ПВ %

Ступінь захисту

 

Номінальний момент двигуна

 

М_н = 10³ * Р_н / ω_н Н*м,

 

де Р_н - потужність вибраного двигуна за каталогом, кВт;

ω_н - кутова швидкість обертання вибраного двигуна, рад/с.

 

ω_н = 2 π n _н / 60 = 0,105 n _н ,

 

де n _н - частота обертання вибраного за каталогом двигуна, об/хв..

У каталогах часто наводяться замість М max перевантажувальна здібність двигуна λ = М max / М_н, а замість моменту інерції ротору І _дв приводиться маховий момент ротору G D².

У цьому випадку М max = l * М_н, а І_дв. = G D² / 4 кгм²

 

 

Розрахунок навантажувальної діаграми приводу.

Навантажувальна діаграма двигуна будується на основі рівняння руху електроприводу М = М_с + М_дин.

Як бачимо з наведеного рівняння, для будування навантажувальної діаграми двигуна М = f (t) необхідно мати графік змінювання у часу приведених статистичних параметрів М_с= f (t), то б то навантажувальну діаграму механізму підйому мостового крану та графік змінювання у час динамічного моменту М_дин. = І * (dw/dt) = f (t), для визначення якого необхідно знати графік змінювання кутової швидкості двигуна w = f (t) та приведений момент інерції приводу I.

Алгебраїчна сума статичних та динамічних моментів дає графік змінювання сумарного моменту на валу двигуна, то б то навантажувальну діаграму двигуна, мал..1.