Расчет электромеханического привода
Общий расчет механизма подъема груза включает выбор крюка с подвеской, полиспаста, двигателя, редуктора, муфт, тормоза, выбор и расчет каната, расчет барабана и крепление концов каната.
Простейшие грузоподъемные механизмы (домкраты, ручные лебедки, тали) выбираются непосредственно по их основным параметрам.
Мощность двигателя при поступательном движении механизма (подъем груза, передвижение):
(22)
где Q – номинальная грузоподъемность, кг;
Vг – скорость подъема груза, м/с;
η – КПД механизма.
Расчет механизма передвижения заключается в подборе и расчете ходовых колес, определении сопротивления передвижению, выборе и проверке двигателя, редукторов, валов, муфт и тормозов.
Расчет механизма поворота заключается в определении нагрузок на опоры поворотной части, в определении сопротивления вращению, выборе двигателя, редуктора, муфт, тормоза и расчете конечного звена передачи – зубчатой, цевочной или канатной.
Мощность двигателя, кВт:
(23)
где М – момент, необходимый для поворота;
n – частота вращения, мин-1;
η – КПД механизма поворота.
Расчет конвейера состоит в определении его основных параметров, в расчете и выборе рабочего органа, в определении мощности и выборе электродвигателя, в выборе элементов передач, в определении тормозного момента и выборе тормоза (или останова).
Основными параметрами являются:
а) производительность: массовая (т/ч), объемная (м3/ч);
б) параметры трассы транспортирования: длина, длина горизонтальной проекции, высота подъема груза, угол наклона;
в) масса конвейера.
Мощность привода приводной станции грузонесущего конвейера, кВт:
(24)
где F – тяговое усилие на привод, Н;
VК – скорость движения конвейера (для линий прерывистого действия 5–8 м/мин, для линий непрерывного действия 0,2–0,5 м/мин);
ηМ – общий кпд механизма привода конвейера;
k – коэффициент запаса усилия, k = 1,1–1,2.
Тяговое усилие на привод, Н:
(25)
где qo – нагрузка от массы объекта на 1 м длины тягового элемента, Н/м;
q – нагрузка от рабочей и холостой ветвей тягового элемента, q = 150–400 Н/м;
L – длина конвейера:
ηo – коэффициент, учитывающий потери в шарнирах привода, ηo = 1,06–1,12.
Скорость движения непрерывно перемещающегося конвейера:
(26)
где l – шаг перемещаемых объектов, м;
τo – такт ремонта;
n – число объектов на одном рабочем месте (посту) или на одной подвеске;
Кр – коэффициент резерва скорости (принимают 1,1–1,2).
Скорость движения периодически движущегося конвейера:
(27)
где tn – время, затрачиваемое на перемещение объекта от одного рабочего места к другому, мин.
Скорость технологических конвейеров, обслуживающих моечные установки, окрасочные камеры, сушильные камеры и другие:
(28)
где L′ – длина рабочей зоны установки (моечной машины, окрасочной или сушильной камеры и др.), м;
tт – продолжительность технологической операции, мин.
При перемещении грузов на конвейере непрерывным потоком производительность конвейера определяют по формуле:
(29)
где р – удельная допустимая нагрузка на метр длины ленты конвейера, т/м.
Если груз перемещается по горизонтали и одновременно его поднимают на некоторую высоту, то на валу двигателя для этого требуется мощность в кВт:
(30)
где Q – производительность, т/ч;
L – длина горизонтального пути, м;
H – высота подъема, м;
w – приведенный коэффициент сопротивления транспортного
устройства (сопротивление на 1 м длины);
ηм – КПД передачи от вала двигателя к приводному валу;
ηп – КПД приводного органа машины.
Частота вращения ведущей звездочки приводной станции:
(31)
где D – диаметр ведущей звездочки.
Передаточное число редуктора:
(32)
где nд – частота вращения приводного двигателя.