Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов

Практическая работа №5

Тема: Кузнечно-прессовые механизмы.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов.

По окончании практической работы студент должен:

знать:методику расчета и определение расчетной мощности ЭД главного привода для кузнечно-прессовых механизмов, выбор по каталогу ЭД.

уметь:выполнять расчеты и выбирать ЭД по расчетной мощности ЭД.

Методика расчета:

а) Определяется мощность ЭП:

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

где Рдр – расчетная мощность ЭП. кВт; расчетная мощность удара, кВт;

Рp- расчетный момент удара, Н • м;

М0 – момент XX механизма, Н • м;

М1 – максимальный момент на валу ЭД при пиковой нагрузке, Н - м;

t0 и t1 – время XX механизма и продолжительность пиковой нагрузки, с;

ω — угловая скорость ЭП при ударе, р/с;

А — работа, затрачиваемая на один удар, Дж.

Выбирается АД согласно условия: Рд.ном ≥ Рдр и проверяется по перегруз­ке: М, ≤ 0,85 ∙ λм ∙ Мном,

где Мном — номинальный момент выбранного ЭД, кВт;

λм — перегрузочная способность по моменту, отн. ед.

б) Для ЭД, кузнечно-прессовых механизмов (КПМ) определяющим фак­тором является динамическая устойчивость при перегрузке.

Возможны следующие характерные случаи проверки выбранного ЭД на динамическую устойчивость.

Случай 1. Задана нагрузочная диаграмма КПМ (Рисунок 3.9.1 б) и сум­марный момент инерции двигателя и механизма (J, кг ∙ м2).

Условие динамической устойчивости: tдоп > t1,

Где tдоп – допустимая продолжительность пика нагрузки, с.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru определяется по кривым (Рисунок 3.9.1 а);

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

где Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru — относительное критическое время, отн. ед.;

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru — электромеханическая постоянная двигателя на линейном уча­стке механической характеристики его, с;

Тк - электромеханическая постоянная двигателя на криволинейной части рабочего участка механической характеристики, с; Тк ≈ 2Tэм

Мном и Мк — номинальный и критический моменты ЭД, Н ∙ м;

λм— перегрузочная способность ЭД по моменту, отн. ед.;

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru — коэффициенты относительных нагрузок при XX и пиковой нагрузке

механизма, отн. ед.;

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

 

Относительный коэффициент пиковой нагрузки КПМ

а)

Рис. 3,9.1.а) Зависимости для КПМ τк = F(η0, η); б) Нагрузочная диаграмма КП М

Случай 2.Задана нагрузочная диаграмма КПМ (Рис. 3.9.1. б) и продол­жительность

пика нагрузки t1

Условие динамической устойчивости Jд ≥ J

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

где Jд — динамический момент инерции ротора, кг – м2;

n0 — синхронная скорость АД, об/мин:

Sном — номинальное скольжение АД, %;

Мном — номинальный момент АД, Н • м;

•Ь: — суммарный момент инерции КПМ, кг • м.

По (Рис. 3.9.1 а) Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru .

Случай 3. Заданы момент инерции ( Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru ), обеспечивающий устойчивость работы привода КПМ, продолжительность пика нагрузки t1 и момент холо­стого хода М0

Условие динамической устойчивости Мк ≥ М1.

По (Рис. 3.9.1 а) определяется Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru .

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

где Мк — критический (максимальный) момент выбранного ЭД. Н • м,

Тогда допустимый пик момента Мдоп = Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru ∙ Мк.

АД с КЗ-ротором для КПМ выбираются руководствуясь:

• обеспечением наилучшего выравнивания графика нагрузки.

• наименьшими потерями в двигателе,

• минимальным расходом ЭЭ за цикл работы.

В соответствии с этим для КПМ выпускаются промышленностью АД с повышенным скольжением (Sном = 7... 15%) мощностью от 0,4 до 63 кВт. Режим работы — продолжительный или повторно-кратковременный (ПВ = 40%).

Дано:Пресс

Вариант — 25 [Таблица 3.9.1]

А = 60 • 103 Дж за 1 ход пресса

М = 10 ходов/мин.

t1 = 2с

М0 = 42 Н • м

ωр= 145 р/с (np = 1450 об/мин)

Требуется:

* Рассчитать и выбрать ЭД пресса

* Построить нагрузочную диаграмму пресса

* Проверить выбранный ЭД на динамическую устойчивость

Решение.

- Рассчитывается мощность ЭП пресса и выбирается АД с повышенным скольжением:

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru Рис. 3.9.2. Нагрузочная диаграмма пресса

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

где Рдр — расчетная мощность ЭП пресса, кВт;

Мр — расчетный момент пресса усредненный, Н - м;

М1 — момент на валу ЭД при пиковой нагрузке, Н • м;

Рр — расчетная мощность ЭД при нагрузке, кВт;

tu, t0, t1— время цикла, холостого хода, удара, с:

ПРР — продолжительность работы расчетная, %;

К3 — коэффициент загрузки ЭД, отн. ед.

Принимается К3 = 1,3 (от 1,1 до 1,3)

По [Табл. Д.2А] выбирается АД повышенного скольжения из условия

Рном > Рдр, nc = 1500 об/мив, ПВ = 100 %.

т. АИРС М132М4УЗ; ПВ = 100 %; Uном = 380 В.

Рном = 11,8кВт

nном = 1400 об/мин (Sном - 7 %)

η = 86,5 %

cosφ = 0,83

VI — индекс механической характеристики

m = 83,5 кг

Мном = 80.5 Н ∙ м

Mп/Mном = 3,4

Mм/Mном = 3,5

Iном = 24,4 А

In / Iном = 6,5\

J2 = 0,045 кг ∙ м2

Выбранный АД проверяется по перегрузке согласно условия

М1(207 Н ∙ м) ≤ 0,85 ∙ λм ∙ Мном = 0,85 ∙ 3,5 ∙ 80:5 = 240 Н ∙ м

Условие выполнено.

- Строится нагрузочная диаграмма пресса (Рис. 3.9.2).

- ЭД проверяется на динамическую устойчивость.

Случай 2.Известны диаграмма нагрузки и продолжительность пика нагрузки I»,).

Условие динамической устойчивости Jд ≥ J, т.е. динамический момент инерции ротора

АД должен быть не менее суммарного момента инерции КПМ.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

По [Рис. 3.8.1 а] Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru Условие выполнено.

Ответ: Для пресса выбран АД т. АИРС М132М4УЗ, ПВ = 100 %.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Условиям перегрузки и динамической устойчивости удовлетворяет.

Варианты индивидуальных заданий представлены в [Таблице 3.9.1 ].

Вари-ант А, Дж/ход N, ходов ω, р/С M0, Н∙м T1 ПВк, % Дополнительные сведения
7
80 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru А — работа привода за один рабочий цикл, Дж, N — число ходов (рабочих циклов) за минуту. Ω— угловая скорость ЭД, р/с 1 об/мин = 0, 1 05 р/с Мо — момент холостого хода. Н ∙ м ПВк — продолжительность включения каталожная, %. Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru ПВ — характеристика повтор- но-кратковременного режима ЭД: работающего с остановками, % tp— время работы, мин tп - - время паузы (стоянки),мин tц — время цикла (10 минут), мин. Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru   ПР — продолжительность работы механизма при одном цикле, % tп — время полезной работы механизма, с: tп — время холостого хода механизма, с; tп — время рабочего цикла механизма, с. ЭП не останавливается.  
80 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
з 80 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
80 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
80 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
90 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
90 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
90 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
90 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
100 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
100 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
100 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru 2
100 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru 12
100 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
100 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
70 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
70 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
70 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
70 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
70 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
60 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
60 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
60 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
60 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru
60 ∙ Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД кузнечно-прессовых механизмов - student2.ru

Таблица 3.9.1 – индивидуальные задания.

«Кузнечно-прессовые механизмы»

5АС225М8 АИРС180М8   АИРСМ132М8 АИРСМ132S8   2p= 8, nc = 750 об/мин   АИРС180М6   5AC160M6   АИРСМ132М6   АИРСМ132S6   2p= 6, nc = 1000 об/мин   АИРС180М4   5АС160М4   АИРСМ132М4 АИРСМ132М4 2p= 4, nc = 1500 об/мин   АИРСМ132М2 2p= 2, nc = 3000 об/мин     Тип двигателя  
26,5 6,0 4,5 18,5 8,5 6,3 11,8 8,5 12,5 Номинальная мощ­ность, кВт_ 53, 40%
Номинальная частота вращения, об/мин
84,0 82,0 79,0 76,5 84,0 84,0 82,0 81,0 88,5 86,0 86,5 83,0 86,5 Коэффициент полез­ного действия, %
0,80 0,80 0,70 0,70 0,85 0,85 0,80 0,80 0,88 0,87 0,83 0,85 0,89 Коэффициент мощно­сти
60,0 35,1 16,5 12,8 39,4 34,0 19,7 14,8 43,0 40,5 24,4 18,4 24,7 Номинальный ток при 380 В, А
83,0 62,7 87,2 6,5 80,5 58,0 42,0 Номинальный мо­мент, Нм
VI VI VI VI VI VI VI VI VI VI VI VI VI Индекс механической характеристики
2,9 2,8 2,8 2,5 2,8 2,2 2,9 2,6 3,0 2,4 3,4 2,9 2,6 Отношение пускового момента к номиналь-ному моменту
5,5 5,0 4,5 4,5 6,5 5,5 6,0 5,5 7,0 5,0 6,5 6,0 6,5 Отношение пускового тока к номинальному току
2,9 2,8 2,8 2,5 2,8 2,5 3,1 2,6 3,2 2,6 3,5 2,9 2,8 Отношение макси­мального момента к номинальному момен­ту '
0,700 0,270 0,045 0,082 0,270 0,150 0,067 0,048 0,200 0,087 0,045 0,032 0,024 Динамический момент инерции ротора, кг • м2
81,5 65,8 81,5 68,5 83,5 77,5 Масса, кг

Таблица Д. 2А - Технические данные двигателей с повышенным скольжением, степень защиты 1Р54, класс нагревостойкости изоляции «F»

Наши рекомендации