Электропривод кран-балки

     где h=h_о , v_с – скорость спуска.

     Р_с.с = 9,81х10х(1/6)х((1/0,1) – 2) =130 Вт.

     М _с.с = (130х0,2)/((1/6)х98,57х2) = 0,79 Н∙м.

     Спуск груза (тормозной спуск):

     Р_с.с = 9,81 x(m+m_o)х v_с х (2 - (1/h)),                                                (3.7)

     где h > 0,5

     Р_с.с = 9,81х(1000+10)х(1/6)х(2 - (1/0,85)) = 1360 Вт.

     М _с.с = (1360х0,2)/((1/6)х98,57х2) = 8,3 Н∙м. 

     По  диаграмме определим продолжительность  включения:

     ПВ = (96/180) х100% = 53,3% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     4. Предварительный выбор двигателя по мощности и режиму нагрузки

     Механизм  передвижения кран-балки

     При помощи нагрузочной диаграммы рис.3.1 находим эквивалентную за суммарное  время рабочих операций статическую  мощность Р_с.э.р, приведенную к ближайшей стандартной продолжительности включения ПВ_ном , по формуле

     Р_с.э.р = √ [(∑ (Р_с.i x t_p) х ПВ_расч )/((∑ t_pi) x ПВ_ном)]                      (4.1)

     Р_с.э.р = √ [(( 461²  х 60+373,6²  х 60) x 66) / (120 x 60)] = 440 Вт

     По  справочнику [2] выбираем двигатель  по условию:

     Р_дв K_з x Р_с.э.р ,                                                                         (4.2)

     где K_з – коэффициент запаса, учитывающий дополнительную загрузку двигателя в периоды пуска и электрического торможения, K_з= 1,4.

     Р_дв 1,4 x 440 = 616 Вт.

     Выбираем  двигатель 4А80А6У3

     Таблица 4.1

     Механизм  передвижения тельфера

     При помощи нагрузочной диаграммы на рис.3.2 находим

     Р_с.э.р = √ [(( 130²  х 15+65,6²  х 15) x 16,6) / ( 30 x 25)] = 84 Вт

     Р_дв 1,4 x 84 = 118 Вт.

     Выбираем  по справочнику [2] двигатель 4А63А6У3

     Таблица 4.2

 

     Механизм  подъема

     При помощи нагрузочной диаграммы на рис.3.3 находим

     Р_с.э.р=√[((1943² х24+163,5² х24+130 х24+1360 х24)х53,3)/(30x25)]=1122 Вт

     Р_дв 1,4 x 1122 = 1571 Вт. 

     Выбираем  по справочнику [2] двигатель 4А90L4У3

     Таблица 4.3

 
 
 
 
 
     

     

     5. Определение приведенного  момента инерции  системы двигатель  - рабочая машина 

     Покажем на примере механизма передвижения кран-балки определение времени  пуска. Время торможения примем равным 0, т.к. для остановки применяется механический тормоз.

     Суммарный момент инерции определяется по формуле:

     J_∑ = K x J_дв + m_∑ x (v/w_дв)²_,

     где К – коэффициент, учитывающий  моменты инерции частей машины, К=1,15-1,2 [4];

     J_дв – момент инерции двигателя, J_дв = 0,0031 кг м²;

     m_∑ - суммарная масса поступательно движущихся элементов механизма, m_∑=4810 кг;

     v – скорость поступательного движения кран-балки, v=5/6 м/с;

     w_дв – угловая скорость двигателя, w_дв = 96,1 рад/с.

     J_∑= 1,2 х 0,0031+ 4810х((5/6)/96,1)² = 0,405 кг м² 

     Данные  для построения механической характеристики электродвигателя показанной на рис 5.1 

     Таблица 5.1

 
 

     Момент  трогания рабочей машины определяется по формуле:

     М_тр = 1,2 х М_{с ном} ,                                                                                                                       (5.2)

     где М_{с ном} – номинальный статический момент на валу машины, М_сном=3,95 Н м

     М_тр = 1,2 х 3,95 = 4,74 Н м.

     У данного вида механизма момент сопротивления М_с не зависит от частоты вращения w. Следовательно, механическая характеристика рабочей машины представляет собой прямую w = f (М_с) на рис.5.1. Проделав соответствующие построения, определим t’_пуск в мм.:  t’_пуск=66 мм.

     Определим масштаб по времени:

     m_t = m_t x m_w / m _м , где

     m_t = 0,02 кг м²/мм; m_w = 1 рад/с мм; m _м = 0,2 Н м/мм.

     m_t = 0,02 х 1 / 0,2 = 0,1 с/мм.

     t_пуск = m_t х t’_пуск = 0,1 х 66 = 6,6 с.

     По  рассчитанному t’_пуск видно, что пуск получается тяжелый. 
 
 
 

     

     

     6. Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя за один цикл работы машины

      М_с, Н м 

   М_п                                   М_п

15

12

9

6                                              М_с1

          М_с2

3

  0

 20    40    60    80   100 120  140  160  1 80 200 220  240            t, c

 t  _п1 t_у1      t_о1    t _п2     t_у2                  t_о2

 

                            t_ц = 180 с

       

     рис.6.1 Нагрузочная диаграмма двигателя  за один цикл работы машины

     Из  пункта 3 имеем:

     t_ц = 180 c; t_p1= t_p2 = 60 c; t_o1 = t_o2 = 15 c. 

     Из  пункта 5:

     t_пуск=6,6 с; М_п=15,6 Н м; М_с1=3,95 Н м; М_с2=3,2 Н м. 

     Время установившейся работы двигателя t_у1:

     t_у1 = t_p1 - t_п1 = 60 – 6,6 = 53,4 с = t_у2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     7. Проверка выбранного  двигателя по перегрузочной  способности, пусковому моменту и частоте включений 

     Условие пуска:

     М_{пуск. дв} М_{тр.р.м .}/ a₁ ,                                                          (7.1)