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