Завдання на проектування і методичні вказівки до його виконання 2 страница
Продовження табл.5.1
![]() ![]() | ||||||||
7,2 | 9,6 | |||||||
0,6 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,45 | 0,5 | |
0,2 | 0,4 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,25 | |
0,21 | 0,42 | 0,26 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0,32 | 0,26 | |
0,22 | 0,33 | 0,23 | 0,2 | 0,2 | 0,21 | 0,27 | 0,25 | |
0,18 | 0,27 | 0,18 | 0,16 | 0,17 | 0,17 | 0,21 | 0,21 | |
0,21 | 0,41 | 0,25 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0,31 | 0,26 | |
0,21 | 0,41 | 0,26 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0,31 | 0,26 | |
0,31 | 0,52 | 0,18 | 0,3 | 0,32 | 0,26 | 0,35 | 0,35 | |
0,45 | 0,62 | 0,22 | 0,4 | 0,4 | 0,33 | 0,45 | 0,4 | |
0,025 | 0,06 | 0,035 | 0,025 | 0,028 | 0,025 | 0,045 | 0,035 | |
26,6 | 15,5 | 7,8 | 7,5 | |||||
25,4 | 14,5 | 25,8 | 6,5 | 26,5 | 6,7 | |||
0,6 | 0,9 | 0,8 | 0,6 | 0,7 | 0,7 | 0,9 | 0,9 | |
0,17 | 0,36 | 0,25 | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,27 | 0,23 | |
0,4 | 0,57 | 0,2 | 0,35 | 0,36 | 0,3 | 0,4 | 0,38 | |
Продовження табл.5.1
![]() ![]() | ||||||||
7,2 | 8,6 | 10,2 | 10,2 | 7,2 | ||||
0,5 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | |
0,25 | 0,2 | 0,25 | 0,45 | 0,35 | 0,3 | 0,3 | 0,4 | |
0,26 | 0,21 | 0,26 | 0,48 | 0,37 | 0,32 | 0,32 | 0,42 | |
0,23 | 0,18 | 0,24 | 0,35 | 0,28 | 0,28 | 0,28 | 0,32 | |
0,17 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,22 | 0,22 | 0,23 | 0,28 | |
0,25 | 0,21 | 0,25 | 0,46 | 0,36 | 0,31 | 0,31 | 0,42 | |
0,25 | 0,21 | 0,26 | 0,47 | 0,36 | 0,31 | 0,32 | 0,42 | |
0,36 | 0,23 | 0,31 | 0,6 | 0,39 | 0,5 | 0,45 | 0,48 | |
0,48 | 0,3 | 0,45 | 0,7 | 0,41 | 0,5 | 0,54 | 0,5 | |
0,03 | 0,028 | 0,03 | 0,07 | 0,05 | 0,04 | 0,04 | 0,06 | |
23,8 | 15,2 | 12,4 | 17,5 | |||||
14,1 | 22,6 | 14,3 | 11,4 | 27,5 | ||||
0,8 | 0,7 | 0,8 | 1,3 | 1,1 | 0,9 | 1,2 | ||
0,23 | 0,17 | 0,23 | 0,4 | 0,3 | 0,27 | 0,27 | 0,36 | |
0,42 | 0,27 | 0,41 | 0,65 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,49 | |
Продовження табл.5.1
![]() ![]() | ||||||||
6,4 | 7,2 | 7,2 | 6,4 | 7,2 | 7,2 | 7,2 | ||
0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,6 | 0,4 | |
0,5 | 0,45 | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,2 | 0,45 | |
0,53 | 0,48 | 0,42 | 0,53 | 0,42 | 0,42 | 0,21 | 0,48 | |
0,38 | 0,35 | 0,31 | 0,4 | 0,31 | 0,3 | 0,18 | 0,33 | |
0,34 | 0,3 | 0,27 | 0,35 | 0,26 | 0,25 | 0,15 | 0,3 | |
0,51 | 0,46 | 0,41 | 0,52 | 0,42 | 0,42 | 0,2 | 0,46 | |
0,51 | 0,47 | 0,42 | 0,53 | 0,43 | 0,43 | 0,21 | 0,47 | |
0,57 | 0,5 | 0,46 | 0,6 | 0,55 | 0,42 | 0,27 | 0,5 | |
0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,3 | 0,55 | |
0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,08 | 0,06 | 0,08 | 0,028 | 0,07 | |
9,8 | 12,2 | 9,4 | 16,5 | 12,6 | 24,4 | 12,2 | ||
8,8 | 11,2 | 8,4 | 15,5 | 11,4 | 23,2 | 11,2 | ||
1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,5 | 1,2 | 1,3 | 0,6 | 1,4 | |
0,45 | 0,4 | 0,36 | 0,45 | 0,36 | 0,36 | 0,17 | 0,4 | |
0,58 | 0,55 | 0,48 | 0,65 | 0,58 | 0,46 | 0,29 | 0,52 | |
Продовження табл.5.1
![]() ![]() | ||||||||
6,4 | 7,2 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 7,2 | 6,4 | ||
0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | |
0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,52 | 0,5 | 0,25 | 0,45 | 0,5 | |
0,53 | 0,53 | 0,64 | 0,55 | 0,53 | 0,26 | 0,48 | 0,53 | |
0,39 | 0,42 | 0,47 | 0,42 | 0,4 | 0,23 | 0,39 | 0,43 | |
0,32 | 0,37 | 0,42 | 0,38 | 0,36 | 0,19 | 0,32 | 0,37 | |
0,51 | 0,52 | 0,62 | 0,54 | 0,61 | 0,27 | 0,47 | 0,51 | |
0,51 | 0,52 | 0,62 | 0,54 | 0,52 | 0,27 | 0,47 | 0,51 | |
0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,63 | 0,6 | 0,37 | 0,58 | 0,65 | |
0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,71 | 0,7 | 0,32 | 0,5 | 0,65 | |
0,08 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,08 | 0,03 | 0,07 | 0,08 | |
10,5 | 11,8 | 10,4 | 15,4 | 11,8 | ||||
9,5 | 10,8 | 9,4 | 14,5 | 10,8 | ||||
1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,6 | 1,5 | 0,8 | 1,3 | 1,5 | |
0,45 | 0,4 | 0,45 | 0,45 | 0,45 | 0,23 | 0,4 | 0,45 | |
0,6 | 0,68 | 0,82 | 0,68 | 0,65 | 0,35 | 0,55 | 0,65 | |
Закінчення табл.5.1
![]() ![]() | |||||
6,4 | 7,2 | 6,4 | 8,6 | ||
0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,45 | |
0,6 | 0,48 | 0,55 | 0,27 | 0,37 | |
0,63 | 0,51 | 0,58 | 0,29 | 0,39 | |
0,56 | 0,44 | 0,47 | 0,25 | 0,3 | |
0,5 | 0,4 | 0,41 | 0,21 | 0,26 | |
0,61 | 0,49 | 0,56 | 0,28 | 0,38 | |
0,62 | 0,5 | 0,56 | 0,28 | 0,38 | |
0,9 | 0,6 | 0,7 | 0,37 | 0,5 | |
1,0 | 0,7 | 0,8 | 0,45 | 0,55 | |
0,09 | 0,07 | 0,08 | 0,035 | 0,05 | |
9,8 | 9,7 | 7,3 | 19,5 | ||
8,8 | 8,7 | 6,5 | |||
1,6 | 1,4 | 1,5 | 1,9 | 1,2 | |
0,44 | 0,4 | 0,46 | 0,23 | 0,3 | |
0,95 | 0,65 | 0,75 | 0,4 | 0,52 | |
Тривалість гальмування від основної швидкості до посадкової визначається відношенням
а шлях гальмування - рівністю
Звідси, нехтуючи часом гальмування з посадкової швидкості до нульової і приймаючи шлях руху з посадковою швидкістю , можна визначити час руху з усталеною основною швидкістю за виразом
Тривалість руху з посадковою швидкістю
Після цього приступають до побудови діаграми статичного навантаження двигуна.
Потужність на валу двигуна при підійманні вантажу визначається за формулою (тут і далі позначення і розмірності величин відповідають табл. 5.1)
,
де - ККД підйомного механізму,
(
- ККД редуктора,
- ККД барабана,
- ККД полиспаста).
Номінальний коефіцієнт корисної дії редуктора визначається числом його ступенів і ККД однієї зубчастої пари (ступеня), який дорівнює 0,95...96. Число ступенів редуктора визначається, виходячи із заданої швидкості підіймання і передбачуваної швидкості двигуна.
Передавальне число редуктора розраховується за формулою
де - передбачувана номінальна швидкість обертання двигуна, що вибирається (каталожні дані краново-металургійних асинхронних двигунів наведені в дод. Г), об/хв.
Для визначення числа ступенів редуктора можна прийняти передавальне число одного ступеня в межах 3...5. Тоді число ступенів буде
Прийняти, що значення ККД барабана і полиспаста дорівнюють по 0,97.
При опусканні вантажу енергія направлена від механізму до двигуна. Тому потужність на валу двигуна
де (при опусканні вантажу з основною швидкістю) або
(при опусканні вантажу з посадковою швидкістю).
Потужність на валу двигуна:
- при підійманні крюка
- при опусканні крюка
При опусканні крюка можливий випадок, коли потужність тертя більше потужності, обумовленої вагою крюка ( ). При цьому двигун буде працювати в руховому режимі (
), що потрібно враховувати при побудові відповідних статичних характеристик електропривода.
При розрахунку потужності потрібно пам'ятати, що ККД механізму залежить від його завантаження і визначається виразом /2/
де - номінальний ККД механізму;
- коефіцієнт завантаження,
Тут - фактична вага корисного вантажу,
- номінальна вага корисного вантажу, яка дорівнює вантажопідйомності лебідки. Для випадків підіймання і опускання вантажу приймається
(
), при підійманні-опусканні крюка
(
).
Потужність, що розвивається двигуном при виборі і напуску провису каната, розраховується за формулою
де - кутова швидкість обертання двигуна (
), с-1;
- коефіцієнт, що враховує втрати в редукторі при роботі в холостому режимі.
Значення коефіцієнта приймається в залежності від номінального ККД редуктора (табл.5. 2).
Таблиця 5.2- Залежність коефіцієнта втрат в редукторі від його ККД
![]() | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | 0,95 |
![]() | 0,09 | 0,076 | 0,066 | 0,054 | 0,044 | 0,034 | 0,024 | 0,016 | 0,008 |
Тривалість частки вибору (напуску) провису каната з усталеною швидкістю
де - шляхи розгону і гальмування при виборі чи напуску провису, які визначаються згідно з (5.1) і (5.2) при
,
,
.
За знайденими значеннями і тривалостями статичних потужностей будується діаграма статичного навантаження привода (рис. 5.3).
Далі визначається еквівалентна за нагрівом потужність двигуна під час його статичного навантаження/3,4/:
. (5.3)
Оскільки фактичний режим роботи двигуна - повторно-короткочасний, необхідно попередньо визначити еквівалентну тривалість його включення:
,
де - загальна тривалість статичного навантаження (значення знаменника у формулі (5.3));
- час циклу,
;
- сумарна тривалість розгону (гальмування) привода.
На підставі проведених розрахунків по каталогу (див. дод. Г) вибирається двигун номінальної потужності /3/
де - коефіцієнт запасу,
= 1,3...1,4;
- номінальна (каталожна) тривалість включення двигуна,
= 25%.
Знаючи номінальну швидкість попередньо обраного двигуна, слід уточнити передавальне число, число ступенів, номінальний ККД редуктора і, якщо розбіжність між уточненими і попередніми значеннями величинперевищує 7%, необхідно також уточнити потужності
і
. З дод. Г, виписуються каталожні дані двигуна.
5.1.4.2 Вибір режимів роботи двигуна і розрахунок пускорегулюючих резисторів Робота підйомних лебідок кранів характеризується різноманітністю режимів роботи двигуна, вибір яких вимагає чітких уявлень про фізичні властивості сил і моментів, що діють в електроприводі. Режими, зрештою, визначають способи включення двигуна і величину опорів пускорегулюючих резисторів.
Розглянемо деякі приклади визначення і реалізації режимів роботи двигуна.
Вибір і напуск провису В обох випадках редуктор працює в холостому режимі, і двигун, переборюючи втрати в ньому, навантажується реактивним моментом опору
де - усталене значення кутової швидкості двигуна при виборі чи напуску провису,
.
.
Рисунок 5.3 - Тахограма і діаграма статичного навантаження електропривода:
- тривалість руху з усталеною швидкістю при виборі чи напуску провису;
- тривалості руху з усталеною швидкістю при підійманні й опусканні
вантажу, при підійманні й опусканні крюка
На рис. 5.4 приведені механічні характеристики підйомної лебідки і необхідні механічні характеристики двигуна, що забезпечують розгін і гальмування з заданим середнім прискоренням (уповільненням), а також роботу з заданою усталеною швидкістю.
При реактивному моменті опору розгін двигуна, незалежно від напрямку швидкості , повинен здійснюватися в руховому режимі, тобто на характеристиці 1 (вибір провису) чи 3 (напуск провису). Для забезпечення заданого середнього прискорення необхідно, щоб середній динамічний момент двигуна визначався рівністю