Расчет кинематической схемы механической части ЭП

 

Отталкиваясь от кинематической схемы механизма можно перейти к расчётной схеме. Для этого приводят скорости, моменты инерции, массы и силы к валу двигателя. В основе приведения лежит закон сохранения энергии.

Согласно кинематической схеме механизма (рисунок 2.1) производим дальнейший переход к расчетной схеме.

Из кинематической схемы (рисунок 2.1) механизма видно, что она является разветвленной, но если допустить, что между шкивом и противовесом связи абсолютно жесткие, когда кабина находится в крайнем нижнем положении, то можно считать схему последовательной.

Приведем параметры механической части электропривода к валу двигателя.

Радиус приведения поступательно движущихся масс определим по формуле:

 

 , м                                                                   (6.1)  

 

 м

 

Приведённый момент инерции канатоведущего шкива вычислим по формуле:

 

 , кг∙м²                                                         (6.2) 

 кг∙м²                      

 

Приведённый момент инерции противовеса:

 

, кг∙м²,                                               (6.3) 

где  кг                                      (6.4)

 

 кг∙м².

 

Приведённый момент инерции кабины:

 

, кг∙м²,                                                    (6.5) 

 

где , кг – масса кабины лифта              (6.6)           

 

, кг∙м²

 

Приведённый момент инерции груза:

 

, кг∙ м²                                                   (6.7)     

, кг∙м²

 

Жесткость одного каната ориентировочно можно определить по формуле:

 

, Н/м                                                            (6.8) 

 

где Е_К=10⁷ – модуль упругости каната, Н/см²;

 S_K – площадь сечения каната, см²;

 l_K – длина каната (высота подъема), м.

Площадь S_K, м ² определится по формуле:                   

   _,см ²                                                                                                                 (6.9)

 см ²

 

Тогда:

 Н∙м

При числе канатов, равном двум, суммарная жёсткость равна:

 

, Н∙м                                                              (6.10) 

 Н∙м

 

Жёсткость каната, приведённая к валу двигателя:

 

, Н∙м                                                         (6.11)

 Н∙м

 

Примем величину жёсткости муфты =75000 Н∙м. Тогда жёсткость муфты, соединяющий редуктор и шкив, приведённая к валу двигателя определяется по формуле:

 

, Н∙м                                                               (6.12) 

 Н∙м

Момент инерции редуктора и тормозной муфты J₁, кг∙м² примем равным:

 

, кг∙м²                                                                (6.13) 

 кг∙м²

 

Расчетная схема исходной многомассовой механической части электропривода (МЧ ЭП) представлена на рисунке 6.1:

 

 Рисунок 6.1

 

Перейдем к трёхмассовой расчётной схеме с помощью формул:

 

 , кг∙м²                                                       (6.14)

, кг∙м²                                             (6.15) 

, кг∙м²                                                  (6.16) 

 

 H∙м

 H∙м

 

Согласно формулам (3.14), (3.15), (3.16) имеем:

 

 кг∙м²

 кг∙м²

 кг∙м²

 

Получим трехмассовую расчетную схему следующего вида:

 

Рисунок 6.2 - Трехмассовая расчетная схема механической части электропривода

 

Приведём трехмассовую схему к двухмассовой:

 

, кг∙м²                                                                                       (6.17)  

, кг∙м²                                                 (6.18)

, H∙м                                                        (6.19)

, кг∙м²                                                        (6.20)

, кг∙м²                                                       (6.21)

 

Получим:

 

 кг∙м²;

 кг∙м²;

 H∙м;

 кг∙м²;

 кг∙м².

 

Получим двухмассовую расчетную схему следующего вида:

 

Определим суммарный момент инерции:

 

, кг∙м²                                                         (6.22)

 кг∙м²

 

Рисунок 6.3 - Двухмассовая расчетная схема механической части электропривода

 

Соотношение масс: