9.4 Расчеты, подтверждающие работоспособность склада-накопителя колесных пар гравитационного типа

9.4.1 Подбор электродвигателя и редуктора

Момент на выходном валу:

,

где M_р - момент на выходном валу при разгоне;

М_уст - момент на выходном валу при установившемся режиме;

М_т - момент на выходном валу при торможении;

t_р=3 - время разгона, с;

t_уст=5 - время движения при установившемся режиме, с;

t_т=3 - время торможения, с;

T - суммарное время движения.

Определим суммарное время движения:

Т=t_р+t_уст+t_т=3+5+3=11 с

Момент на выходном валу при разгоне найдём как сумму:

М_р=М_с+М_а ,

где М_с - момент сопротивления движению;

М_а - момент от ускорения при разгоне.

Момент сопротивления движению найдём по формуле:

М_с=F*k_тр.к. ,

где F - сила сопротивления движению;

k_тр.к.= 0.03 - коэффициент трения качения.

Определим силу сопротивления движению:

F=(m_тел+m_кпб)*g,

где m_тел - масса трансбордерной тележки в сборе;

m_кпб - масса колёсной пары с буксовыми узлам;

g=9.81 - ускорение свободного падения, .

m_тел=m_швел*h+m_р*l,

где m_швел=12.3 - масса швеллера №14 ГОСТ 8240-89 (исполнение 1) за один погонный метр, кг;

h – длина швеллера необходимого для изготовления трансбордерной тележки;

m_р=65 – масса погонного метра рельса типа Р-65, кг;

l – длина рельса необходимого для установки на трансбордерную тележку.

h=b+p,

где b=2 – длина трансбордерной тележки, м;

p=1.64 – ширина трансбордерной тележки, м.

h=2+1.64=3.64 м

l=2*b=2*2=4 м

Определим массу трансбордерной тележки:

m_тел=12.3*3,64+65*4=305 кг

m_кпб=m_кп+2*m_б ,

где m_кп=1254 – масса колёсной пары, кг;

m_б=72 – масса буксового узла, кг.

Определим массу колёсной пары с буксовыми узлами:

m_кпб=1254+2*72=1398 кг

Определим силу сопротивления движению:

F = (305+1398)*9.81=16706,43 17000 Н

Определим момент сопротивления:

M_c=17000*0.03=510 Нм

Определим момент при разгоне:

M_а=(m_тел+m_кпб)*а*r_зв ,

где а - ускорение трансбордерной тележки при разгоне;

r_зв - радиус звёздочки цепной передачи;

Определим ускорение трансбордерной тележки при разгоне:

Радиус звёздочки цепной передачи:

,

где D_зв - диаметр звёздочки цепной передачи.

Диаметр звёздочки определим по формуле:

,

где d - делительный диаметр звёздочки цепной передачи;

t= 31.75 - шаг цепи, мм;

z = 15 - число зубьев звёздочки.

Делительный диаметр звёздочки определяется как:

мм

Подставим d в формулу определения диаметра звёздочки, получим:

мм

Подставим D_зв в формулу определения радиуса звёздочки, получим:

мм

Определим момент от ускорения при разгоне:

M_a=1700*0.08*0.158=21.49 Нм

Найдём момент на выходном валу при разгоне:

M_р=510+21.49=531.49 Нм

Момент на выходном валу при установившемся режиме будет равен:

M_уст=M_c=510 Нм

Момент на выходном валу при торможении будет равен:

M_т=M_с-M_а=510-21.49=488.51 Нм

Определим момент на выходном валу:

Нм

Определяем передаточное число редуктора:

,

где ω_дв - угловая скорость двигателя;

ω_в- угловая скорость на выходном валу.

Определим угловую скорость двигателя, зная синхронную частоту вращения вала n=750 об/мин:

рад/с

Определим угловую скорость выходного вала:

рад/с

Найдём передаточное число редуктора:

Принимаем передаточное число из стандартного ряда – 50.

По найденному передаточному числу подбираем редуктор РЧУ-50, технические характеристики которого:

• мощность редуктора 1.6 кВт;

• крутящий момент на выходном валу;

• межосевое расстояние 125 мм.

Определим мощность двигателя:

P=M*_в=515*1.58=813.7 Вт

По найденной мощности подбираем двигатель АМУ112М8, технические характеристики которого:

• мощность 1.1 кВт;

• число оборотов 750 об/мин;

• коэффициент полезного действия 0,76;

• масса 42 кг.