Подставляем численные значения и находим момент динамической нагрузки для каждого периода работы электродвигателя:

М_дин1=J=4,333*=72,8 н*м;

М_дин2=0;

М_дин3=J=-4,333*=-205 н*м.

Суммируя алгебраически Мс(t) и М_дин(t) в соответствии с выражением (1.11) определяем момент на валу электродвигателя М(t):

. (1.13)

М₁=205+72,8=277,8 н*м;

М₂=205+0=205 н*м;

М₃=205-205=0 н*м;

Диаграмму мощности Р(t) получаем путем перемножения момента двигателя М(t) на скорость двигателя Ω(t):

P=M(1.14)

P₁=277,8*153,9=42750 Вт;

P₂=205*153,9=31549,5 Вт;

Р₃=0*153,9=0.

По произведенным расчетам выполняем построение нагрузочных диаграмм:

Мс,н*м

205

t_pt₀

t_ц

, 1/с

195

t_пt_в

М_д,н*м

72,8

-205

М,н*м

277,8

205

0

P,Вт

42753,42

31549,5

Рис. 1. Нагрузочные диаграммы

3. Определение мощности, необходимой для привода механизма. Методом эквивалентных величин.

По известным из нагрузочных диаграмм переменным мощностям P(t) определяем эквивалентную мощность:

, (1.15)

где для крановых электродвигателей α=0,67

Подставляем численные значения:

Р_экв==32971,22 Вт.

Эквивалентную мощность пересчитываем для значения ПВ:

P= Р_экв*(1.16)

Подставляем численные значения:

P=32971,22*=19506,04

3. Выбор электродвигателя по каталогу и его проверка на перегрузочную способность

Осуществляем выбор двигателя по каталогу из условия :

P_ном Р (1.17)

Выбираем асинхронный электродвигатель серии 4а со степенью защиты ip44

Тип двигателя	Рн, кВт	При номинальной нагрузке							J, кг.м2
		nн, об/мин	н, %	cosн
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
1) 4А180М4У3	30,0	1470	91,0	0,90	2,3	1,4	1,0	6,5	23,3 10-2
2) 4А200М4У3	37,0	1475	91,0	0,90	2,5	1,4	1,0	7,0	36,8 10-2

Выбранные двигатели проверяем по перегрузочной способности. Так как момент вращения асинхронных двигателей пропорционален квадрату напряжения, то перегрузочная способность и способность пуска под нагрузкой устанавливаем из условий:

0,8М_max ≥ М_с(1.18)

0,8 М_п> М_с. (1.19)

Производим проверку двигателей:

1. 0,8*448,26=358,6205

0,8*272,8=218,24205

Двигатель типа 4А180М4У3 удовлетворяет способности к пуску и перегрузочной способности.

2. Ммах=2,5*239,56=448,26 н*м;

Мп=1,4*239,56=335,4 н*м.

0,8*448,26=358,6205;

0,8*335,4=268,32205.

Двигатель типа 4А200М4У3 удовлетворяет способности к пуску и перегрузочной способности.

Для данного производственного механизма, имеющий циклический характер работы, выбираем двигатель типа 4А180М4У3, т.к. он имеет меньшую номинальную мощность Рном=30кВт.

Задание 2

2.1. Определение мощности крановых механизмов

Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза, кВт, определяется по формуле :

(2.1)

где Q— масса поднимаемого груза, кг;

q— масса крюковой подвески, кг;

—номинальная скорость подъема груза, м/с;

—КПД канатной системы и механизма при подъеме номинального груза; m_п=1 - коэффициент числа механизмов, поднимающих груз (для крана с одной лебедкой.

Массу крюковой подвески принимаем равной:

q=(0,01..0,03)Q=0,02*25000=500 кг.

КПД канатной системы определяем по формуле:

=_п*_нб*_б*_л, (2.2)

где _п=0,98 – КПД полиспаста;

_нб=0,98 – КПД направляющих барабанов;

_б=0,98 - КПД барабана;

_л=0,95 – КПД лебедки.

=0,98*0,98*0,98*0,95=0,89.

Теперь подставляем численные значения и находим статическую мощность :

=51 кВт.

Рассчитываем предварительную мощность электродвигателя по формуле:

(2.3)

где k_т=1,3 - коэффициент, учитывающий режим работы механизма, вид управляющего устройства и электропривода.

кВт.