2.6 Энергетическая характеристика

Энергетическая характеристика показывает распределение энергии, потребляемой как отдельными рабочими узлами, так и всей рабочей машиной на холостом ходу и под нагрузкой.

Для горизонтального транспортера потребная мощность на холостом ходу

, Вт (2.40)

Вт

При максимальной нагрузке

, Вт (2.41)

Вт

Отношение потребной мощности на холостом ходу и под нагрузкой

(2.42)

При максимальной нагрузке мощность холостого хода составляет 12 % от максимальной, на перемещение навоза − 88 %.

Для наклонного транспортера мощность на холостом ходу

, Вт (2.43)

Вт

Под нагрузкой

, Вт (2.44)

Вт

Потребная мощность на холостой ход составляет

, (2.45)

на перемещение навоза − 72 %.

Используя данные энергетической характеристики, выбираем необходимые редукторы.

Для горизонтального транспортера выбираем цилиндрический редуктор РМ500 с передаточным числом 31,5 и передаваемой мощностью на быстроходном валу 7,2 кВт. С учетом этого ременная передача

(2.46)

Для наклонного транспортера выбираем цилиндрический редуктор РМ250 с передаточным числом 23,34 (η = 0,94) и мощностью на быстроходном валу 1,2 кВт.

Поскольку действительное передаточное отношение редуктора отличается от расчетного, уточним скорость движения цепи и величину действующих в ней усилий:

, м/с (2.47)

м/с

Количество навоза на транспортере рассчитываем по формуле (2.13):

кг

С учетом этого определяем действующие усилия в цепи по формулам

(2.21) – (2.25):

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Момент сопротивления при перемещении транспортера на холостом ходу и перемещении навоза определяем по формулам (2.25) и (2.27):

Полученные результаты показывают, что нагрузочная диаграмма транспортера останется практически неизменной.

2.7 Заключение по приводным характеристикам

Результаты расчета и анализа приводных характеристик позволяют сделать следующие выводы:

1) транспортеры работают во влажной, агрессивной среде;

2) привод нужен нерегулируемый, асинхронный;

3) в кинематической схеме имеются упругие элементы и зазоры, которые будут оказывать существенное влияние на начальном участке нагрузочной диаграммы;

4) транспортеры обладают постоянным и небольшим приведенным к валу двигателя моментом инерции;

5) режим работы электроприводов транспортеров кратковременный, причем горизонтальный транспортер работает с переменной нагрузкой, наклонный – с постоянной.

3 Выбор электродвигателя

3.1 Выбор электродвигателя для горизонтального транспортера

Предварительно мощность электродвигателя, работающего в кратковременном режиме, можно выбрать по нагреву, пуску или перегрузочной способности. Нагрузочная диаграмма транспортера показывает, что пуск электродвигателя начинается при небольшом моменте сопротивления, который возрастает по мере увеличения углового пути, проходимого валом электродвигателя. За счет выбора зазоров, провисаний и удлинений от упругих деформаций двигатель разгоняется раньше, чем начинается перемещение навоза. Поэтому предварительно мощность электродвигателя выбираем по перегрузочной способности:

, кВт (3.1)

кВт

где − кратность максимального момента предполагаемого габарита электродвигателя; − коэффициент, учитывающий возможное отклонение напряжения на зажимах электродвигателя.

По результатам расчета выбираем электродвигатель

АИР112МВ6 предназначенный для работы в продолжительном режиме:

; n_н=950 об/мин, I_н =9,1 А, η=82.5 %, cosφ=0.81, i_пуск=6,

m_пуск=2, m_min=1.6, m_max=2.2, J_рот=0,021 кг∙м², m_д=48 кг. [1].

Для проверки выбранного электродвигателя по нагреву построим его нагрузочную диаграмму с учетом периода пуска.

Приведенный момент инерции подсчитаем, используя ранее полученные результаты и каталожные данные двигателя:

, (3.2)

где момент инерции двигателя, . ,

Для построения пусковой диаграммы двигателя необходимо знать механическую характеристику транспортера, двигателя и приведенный момент инерции системы двигатель-транспортер.

Строим механическую характеристику двигателя по пяти контрольным точкам:

1. 

2. 

4)

5)

Пусковую диаграмму двигателя строим, используя графоаналитический метод (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 – Нагрузочная диаграмма двигателя АИР112МВ6 горизонтального транспортера в период пуска.

Определим время разгона двигателя от до :

,

где средний динамический момент на первом участке, .

Определим время разгона двигателя от до :

Определим время разгона двигателя от до :

Определим время разгона двигателя от до :

Определим время разгона двигателя от до :

Суммарное время разгона электродвигателя

, с (3.3)

Учитывая, что двигатель разгоняется за 0,0461 с, условия пуска не скажутся на его нагреве. С учетом и редких пусков двигателя, его проверку на нагрев осуществляем по нагрузочной диаграмме транспортера. Для этого подсчитываем эквивалентный момент сопротивления за время одной уборки.

, (3.4)

Определим эквивалентную мощность:

(3.5)

(3.6)

где постоянная времени нагрева, мин

Определим коэффициент термической перегрузки:

Определим коэффициент механической перегрузки:

Проверка двигателя по нагреву через мощность:

- проходит

Следовательно, для привода горизонтального транспортера выбираем электродвигатель АИР112МВ6; климатическое исполнение и категория размещения СУ2, по способу защиты от окружающей среды IP44, монтажа IM3001.