- •Теория автоматизированного электропривода
- •Алматы 2002
- •Методические указания и задания предназначены для студентов всех форм обучения специальности 3308-Электропривод и автоматизация технологических комплексов.
- •1 Задания на курсовой проект
- •Последовательность работы механизма
- •Последовательность работы механизма
- •Последовательность работы механизма
- •Последовательность работы механизма
- •3 Предварительный расчет мощности и выбор двигателя
- •4 Определение передаточного числа и выбор редуктора
- •5 Расчет моментов инерции системы электропривод-
- •6 Выбор и расчет схем включения двигателя
- •7.2 Электропривод с двигателями постоянного тока
- •7.2.1 Расчет мощности и выбор силового трансформатора и вентилей преобразователя
- •8 Расчет переходных режимов и построение нагрузочных диаграмм электропривода
- •Примеры расчета с использованием системы Mathcad (MathSoft) приведены в приложениях.
- •9 Техническое задание на проект
- •Список литературы
- •Содержание
- •Задания на курсовой проект…………………………………………………3
- •Редактор в.В. Шилина
- •480013 Алматы, Байтурсынова 126
Последовательность работы механизма
Цепной транспортер (шлеппер) осуществляет перемещение заготовки 2 с рольганга 3 на параллельный рольганг 6. Транспортер состоит из параллельных цепей 4; с ведущими 7 и ведомыми 1 звездочками и упорами 5.
В исходном положении транспортера упоры располагаются за рольгангом 3. При наличии заготовки на остановленном рольганге транспортер разгоняется под нагрузкой, упорами перемещает заготовку по направляющим на рольганг 6, реверсируется и направляется назад до исходного положения. При встрече заготовки, лежащей на рольганге 3, упоры утапливаются и проходят под заготовкой.
Данные для выполнения задания смотри в таблицах 1.1 –1.4.
|
|
|
|
|
Технические данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
Раз- |
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
технологического |
мер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
показателя |
ность |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
|
|
|
|
Масса тележки |
т |
2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
5 |
5 |
6 |
6 |
7 |
7 |
8 |
8 |
10 |
10 |
|
|
|
|
|
|
Масса груза |
т |
8 |
10 |
12 |
12 |
15 |
18 |
20 |
20 |
24 |
24 |
28 |
30 |
32 |
36 |
40 |
|
|
|
|
|
|
Длина перемещения тел. |
м |
10 |
12 |
10 |
15 |
12 |
16 |
18 |
18 |
20 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
18 |
|
|
|
|
|
|
Ср. скорость перемещ. |
м/с |
1,1 |
1,2 |
1 |
1,4 |
1,2 |
1,3 |
1,5 |
1,4 |
1,7 |
1,5 |
1,3 |
1,45 |
1,4 |
1,4 |
1,6 |
|
|
|
|
|
|
Допустимое ускорение |
м/с^2 |
1 |
0,9 |
0,75 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,9 |
0,8 |
1,1 |
1 |
0,8 |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,1 |
|
|
|
|
|
|
Число циклов в час |
1/ч |
50 |
40 |
40 |
50 |
70 |
55 |
50 |
50 |
55 |
50 |
45 |
80 |
70 |
60 |
55 |
|
|
|
|
|
|
Диаметр ходового колеса |
м |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
Диаметр цапфы |
м |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент трения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скольжения |
|
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
|
|
|
|
|
|
качения |
мм |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
Тип двигателя |
|
ДП |
МТМ |
ДП |
МТМ |
ДП |
МТМ |
ДП |
МТМ |
ДП |
МТМ |
ДП |
МТМ |
ДП |
МТМ |
ДП |
|
|
|
|
|
-
Технические данные
Таблица 1.2
Наименование
Раз-
Варианты
технологического
мер-
показателя
ность
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Масса заготовки
т
7
7,2
6
6
5,5
5,5
5
5
4,5
4,5
4
4
3,5
3,5
3
Длина заготовки
м
20
15
20
25
21
18
28
28
25
18
24
24
20
15
18
Ср.скорость дв-я заготовки
м/с
1,5
1,4
1,6
1,3
1,5
1,2
1,4
1,8
1,4
1,4
1,5
1,4
1,3
1,4
1,2
Допустимое ускорение
м/с^2
1,7
2,1
2
1
2,2
1,3
1
1,7
1,2
1,6
1,5
1,3
1,3
2
1,2
Длина отрезаемых штук
м
10
7,5
10
12,5
10,5
9
14
14
12,5
9
12
12
10
7,5
9
Вр. Между подачей заготовок
с
50
50
50
50
50
50
50
50
50
40
40
40
40
40
40
Число роликов
шт
16
15
15
20
15
12
20
15
20
12
15
16
15
12
15
Диаметр ролика
м
0,4
0,4
0,5
0,4
0,4
0,5
0,5
0,3
0,4
0,3
0,4
0,4
0,3
0,4
0,4
Масса ролика
т
1,2
1
1
1,2
0,8
1
1
0,8
0,8
0,8
1,2
1
1,25
1,1
1
Диаметр цапф
м
0,15
0,15
0,16
0,16
0,14
0,14
0,18
0,14
0,13
0,14
0,12
0,15
0,1
0,12
0,15
Коэффициент трения:
скольжения
0,06
0,06
0,06
0,06
0,05
0,06
0,05
0,06
0,06
0,04
0,06
0,04
0,04
0,04
0,06
качения
мм
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Моменты инерции:
ролика
кгм^2
24
20
30
24
16
30
30
10
16
12
16
16
8,5
14
14
конического колеса
кгм^2
1,1
1
0,9
1
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,8
0,75
0,8
0,6
0,7
0,7
продольного вала
кгм^3
5
5
4
5
4,5
4
4
3,5
4
3
3
3,5
3,5
3
3
Тип двигателя
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
-
Технические данные
Таблица 1.3
Наименование
Раз-
Варианты
технологического
мер-
показателя
ность
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Грузоподъемность
т
5
5
4
4
3,5
3
3,2
2,5
2
1,5
1
1
0,75
0,5
0,5
Масса клети
т
7,5
7
7
6,5
6
5
5,5
4
3
2,3
1,5
1,5
1,5
1
0,9
Масса противовеса
т
10
9,5
9
8,5
8
6,5
7
5,2
4
3
2
2
1,8
1,2
1,2
Ср. скорость движения
м/с
0,5
0,75
0,5
0,75
0,5
0,5
0,75
0,5
0,75
1,5
1
0,75
1
1
1
Высота подъема клети
м
1
0,9
0,75
0,9
0,9
0,8
0,9
0,8
1,1
1
0,8
1
0,9
1,1
1,1
Время цикла
с
100
150
100
100
100
110
80
100
100
100
100
110
100
100
80
Допустимое ускорение
м/с^2
0,5
0,7
0,3
0,5
0,5
0,4
0,6
0,3
0,5
0,6
1,2
0,5
0,8
0,9
0,9
D канатоведущего шкива
м
1
1,2
1,1
1,25
0,9
0,8
0,9
1
0,8
0,8
0,9
1,2
1
1,1
0,8
Характер работы
подъем
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
гр
спуск
гр
пор
гр
пор
гр
пор
гр
пор
гр
пор
гр
пор
гр
пор
гр
Тип двигателя
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
Примечание: гр - движение с грузом, пор - движение без груза.
Технические данные
Таблица 1.4
Наименование
Раз-
Варианты
технологического
мер-
показателя
ность
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
Масса заготовки
т
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
Масса вала со звездочками
т
2
2,4
2,8
3,2
3,6
4
4,4
4,8
5,2
5,8
6
6,4
6,8
7,2
8
Длина перемещения заготовки
м
5
5
6
6
7
7
8
8
5
6
4
7
6
5
8
Ср. скорость перемещения
м/с
1,2
1
1,3
1,1
1,4
1,2
1,2
1,3
1,4
1,2
1,5
1,3
1,5
1,4
1,2
Допустимое ускорение
м/с^2
2
1,5
2
1,5
2
1,5
2
1,5
2
1,5
2
1,5
2
1,5
2
Число циклов в час
1/ч
60
70
80
90
100
110
120
110
100
100
90
80
110
60
70
Диаметр звездочек
м
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Диаметр цапф
м
0,1
0,1
0,1
0,12
0,12
0,12
0,15
0,15
0,15
0,18
0,18
0,18
0,18
0,18
0,18
Коэффициент трения:
скольжения по направлению
0,2
0,2
0,2
0,22
0,22
0,22
0,24
0,24
0,24
0,25
0,25
0,25
0,35
0,3
0,3
скольжения в подшипниках
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Момент инерции вала со зв.
кгм^2
120
120
120
150
150
150
180
180
180
180
200
200
200
200
200
Тип двигателя
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
МТМ
ДП
2 Расчет статических мощностей и моментов
Статические сопротивления в рабочих машинах, представленные в разделе 1, создаются силами трения скольжения, качения и силой тяжести поднимаемых и опускаемых тел.
Трение скольжения возникает в подшипниках скольжения и при движении тела по горизонтальной плоскости.
Трение качения проявляется в подшипниках качения и при движении (качении) колес по рельсам, заготовки по роликам рольганга и т.д.
А) мощность и момент сил трения в подшипниках
(2.1)
(2.2)
где Р1 – мощность, кВт;
m1 – масса деталей и узлов, опирающихся на подшипники, кг;
dц – диаметр цапф валов, опирающихся на подшипники, м;
ц – коэффициент трения в подшипниках;
V – скорость поступательного движения деталей и узлов, опирающихся на подшипник, м/с;
D – диаметр колеса (барабана), находящегося на выходном валу редуктора и преобразующего вращение вала в поступательное движение рабочей машины, м;
М1 – момент, подведенный к валу двигателя, Нм;
jp – передаточное число редуктора.
Б) мощность и момент силы трения скольжения при поступательном движении тела по горизонтальной плоскости
(2.3)
(2.4)
где Р2 – мощность, кВт;
m2 – масса движущегося тела, кг;
- коэффициент трения скольжения, м;
М2 – момент, приведенный к валу двигателя, Нм.
В) мощность и момент сил трения качения
(2.5)
(2.6)
где Р3 – мощность, кВт;
m3 – масса деталей, опирающихся на узел качения, кг;
f – коэффициент трения качения, м;
М3 – момент, приведенный к валу двигателя, Нм.
Г) мощность и момент силы тяжести
(2.7)
(2.8)
где Р4 – мощность, кВт;
m4 – масса поднимаемого или опускаемого тела, кг;
М4 – момент, приведенный к валу двигателя, Нм.
По всем формулам (2.1) – (2.8) мощность и момент определяются без учета потерь в редукторе. Расчет статических нагрузок с учетом потерь требует знания режима работы электропривода.
В двигательном режиме статическая мощность и момент Р и М рассчитываются с учетом потерь по соотношениям:
(2.9)
(2.10)
где р – коэффициент полезного действия редуктора.
При работе электропривода в тормозных режимах расчетные соотношения для мощности и момента с учетом потерь имеют вид:
(2.11)
(2.12)
В проекте допускается рассчитывать мощности и моменты с учетом потерь, принимая КПД р равным номинальным значениям, указанным в каталоге редукторов /9/.
Значения m1 – m4 и других величин, входящих в формулы (2.1)– (2.8), для разных рабочих машин указаны в таблицах №1.1-1.4.
Механизм перемещения тележки мостового крана
-
при
движении
тележки с грузом;
- при движении тележки
без груза;
.
Рольганг перед ножницами
,
где
mм
– масса находящейся на ральганге части
заготовки
,
.
При остановке заготовки перед ножницами создается буксование роликов с моментом сопротивления, приведенным к валу двигателя
,
где - коэффициент трения роликов по заготовке при буксовании. Для горячего металла =0,3.
Таким
образом, при буксовании роликов двигатель
рольганга должен кратковременно
преодолеть момент
.
Грузовой лифт
- при
движении клети с грузом;
-
при движении клети без груза;
.
При расчете статических моментов электропривода лифта необходимо правильно учитывать их значения. Если результирующий статаческий момент действует против движения, он принимается положительным, если действует по направлению движения, он должен учитываться со знаком “минус”.
Цепной транспортер
- при движении с
заготовкой;
- при движении без
заготовки.
