Вказівки до виконання лабораторної роботи

Дослідження технічної швидкості руху автосамоскида проходить за допомогою програми Mathcad. Запустіть за допомогою Mathcad файл lab4.mcd. Відкриється вікно програми, де потрібно замінити попередні дані на значення, підготовлені в попередньому розділі. У результаті отримаємо графіки шуканої нами залежності.

Приклад отриманих результатів

Контрольні запитання

1. Наведіть, чому дорівнює тормозне зусилля?

2. Наведіть основне рівняння руху транспортної машини.

3. Чому дорівнює швидкість руху автосамоскида у кар’єрі.

4. Чому дорівнює повний тормозний шлях?

5. Чому дорівнює шлях видимості?

6. Що таке службове гальмування самоскида?

7. Чому дорівнює шлях, який пройде автомобіль за час реакції водія?

8. Чому дорівнює час реакції водія при гальмуванні?

Лабораторна робота №5 Дослідження роботи стрічкового конвеєра з приводом пч-ад

Мета роботи: дослідження швидкісних характеристик роботи стрічкового конвеєра.

Стислі теоретичні відомості

Основними частинами привода стрічкового конвеєра використовують 1, 2 або 3 приводні барабани, які приводять у дію приводні блоки.

Приводний блок складається з електродвигуна, редуктора, поєднувальної муфти та гальма (рис. 1.)

Рис.1. Схеми приводних блоків конвеєра

Вибір схеми привода визначається, головним чином, необхідною потужністю Q.

,

де - поперечне січення вантажа, м²;

- швидкість, м/с;

- насипна густина вантажа, т/м².

Перспективними приводами стрічкових конвеєрів є вентильні перетворювачі частоти з асинхронним двигуном. Його переваги – можливість широко і економічно регулювати швидкість асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. У ПЧ регулюються амплітуда струму або напруги та частота струму або напруги (див. рис.2.)

Рис.2.

Потужність привода стручкового конвеєра для привода, працюючого у двигунному режимі визначається:

;

у тормозному режимі

;

де - ККД механічної передачі ( ); - коефіцієнт запасу потужності ( ).

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з програмою по дослідженню стрічкового конвеєра з приводом ПЧ-АД.

2. Для двигуна, тип та паспортні дані якого вказує викладач, виконати підготовку даних, необхідних для вводу в програму (див. табл.1).

3. Розрахувати потужність стрічкового конвеєра.

Вказівки до виконання лабораторної роботи

Дослідження швидкісних характеристик роботи стрічкового конвеєра проходить за допомогою програми ПЧ-АД. Запустіть файл ПЧ-АД.exe. Відкриється вікно програми, де потрібно замінити попередні дані на значення, підготовлені в попередньому розділі. Тиснемо на «Расчёт» і після цього обираємо графік залежностей. Добавляти графіки можна в одній системі координат, або, натиснувши «Очистить область вывода» добавляємо графіки на нову систему координат. Для виходу з програми скористаймося кнопкою «Выход».

Приклад отриманих результатів

Контрольні запитання

1. Наведіть основні складові стрічкового конвеєра.

2. З яких складових частин виконується приводний блок?

3. Наведіть схеми приводних блоків конвеєра.

4. За яких умов вибирається схема привода стрічкового конвеєра?

5. Як визначається потужність стрічкового конвеєра?

6. Які переваги використання ПЧ-АД?

7. Як визначається потужність привода стрічкового конвеєра?

Лабораторна робота №6

Дослідження експлуатаційних характеристик стрічкового конвеєра

Мета роботи: дослідження експлуатаційних характеристик та роботи стрічкового конвеєра.

Стислі теоретичні відомості

Швидкість руху стрічки конвеєра залежить від характеристики транспортує мого матеріалу та продуктивності конвеєра Q

,

де - коефіцієнт продуктивності, який залежить від типу роликоопори, кута нахилу бокових роликів та кута нормального відкосу вантажу у процесі руху (табл.1); - частина ширини стрічки, на якій лежить вантаж, м; - насипна густина вантажу (т/м³) (табл. 2).

Значення коефіцієнта продуктивності

Таблиця 1

Показатели	Роликоопора
	двухроликовая		трехроликовая		четырех-роликовая	пятироликовая
Угол наклона боковых ро­ликов, градус Угол естественного откоса груза в движении р, градус Коэффициент Сп	15 15-20 450-535	20 15-20 470-550	15-20 550-625	30-36 15-20 585-655	15-20 650-715	15-20 600-675

Таблиця 2

Насипна густина вантажу, т/м3,	Ширина стрічки
	0,8	1-1,2	1,4-1,6	1,8-2
≤1	1,4	1,3	1,2	1,1
1-2	1,3	1,2	1,1	1,0
>2	1,2	1,2	1	0,9

Визначення повної ширини стрічки В(м):

,

де 1,1 – коефіцієнт запасу, враховуючий можливість короткочасного підвищення потоку вантажу; 0,05м – величина вільного від вантажу бокових частин стрічки, забезпечуючи зниження просипу; k₁ – коефіцієнт зниження у залежності від кута нахилу конвеєра ; - швидкість конвеєра, м/с (табл.3).

	12	14	16	18	20
	0,98	0,96	0,94	0,92	0,9

Рекомендовані швидкості руху стрічки

Таблиця 3

Производительность(объем­ная) конвейера, м3/ч	Скорость ленты, м/с, при транспортировании грузов
	рыхлых и полускальных	скальных
400-800 1000-2500 2500-5000 5000-8000 8000-12000 12000 и более	1,6; 2; 2,5 2,5; 3,15 3,15; 4,5 4,5; 5,3 5,3; 6,3 6,3	1,6; 2 2; 2,5 2,5; 3,15 3,15 3,15; 4,5 4,5

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з програмою розрахунку продуктивності стрічкового конвеєра.

2. Визначити необхідні параметри для введення у програму.

3. Ввести підготовлені дані у програму.

4. Отримати необхідні розрахунки.

5. Проаналізувати отримані графіки і зробити висновки.

Вказівки до виконання лабораторної роботи

Дослідження тягової характеристики автосамоскида проходить за допомогою програми Mathcad. Запустіть за допомогою Mathcad файл lab6.mcd. Відкриється вікно програми, де потрібно замінити попередні дані на значення, підготовлені в попередньому розділі. У результаті отримаємо графіки шуканої нами залежності.

Приклад отриманих результатів

Контрольні запитання

1. Від яких параметрів залежить швидкість руху стрічкового конвеєра?

2. Які типи конвеєрів використовуються у гірничорудній промисловості?

3. Наведіть загальну схему стрічкового конвеєра.

4. Поясніть для чого призначені натяжні пристрої конвеєрів?

5. Як розраховується ширина стрічки конвеєра?

6. Які стрічки використовуються в конвеєрах?

Лабораторна робота №7

Дослідження роботи тягового електродвигуна тролейбуса з тиристорно-імпульсним регулюванням

Мета роботи: дослідження технічних характеристик широтно-імпульсного переривача

Стислі теоретичні відомості

На вітчизняних тролейбусах використовуються тягові електродвигуни (ТЕД) постійного струму послідовного та змішаного збудження.

Основними складовими ТЕД (рис.1) є: станина з чотирма головними та чотирма додатковими полюсами, якір (ротор), колектор, щіткотримач, підшипникові щити з підшипниками качіння. ТЄД, які використовуються на тролейбусах, виконуються з само вентиляцією. У табл.1. наведені основні характеристики ТЕД тролейбусів ЗиУ та 14 Тр.

Рис. 1. Подовжній розріз тягового двигуна ДК-210А-3:

1 — вал якоря; 2, 4, 26, 27 — підшипникові кришки; 3 — роликовий підшипник; 5 — кільцева гайка; 6 — кронштейн щіткотримача; 7 — вентиляційний патрубок; 8, 24 — підшипникові щити; 9 — нажимна шайба; 10 — накладка; 11 — колекторна втулка; 12 — обойма щіткотримача; 13 — колекторна пластина; 14, 22— нажимні шайби; 15— кришки люка; 16— остову; 17, 18 — котушки головних полюсів; 19 — шпилька; 20 — обмотка якоря; 21 — пакет сердечника; 23 — вентиляційні вікна; 25 — вентилятор; 28 — кульковий підшипник; 29 — котушка додаткового полюса; 30 — сердечник додаткового полюса

Технічні характеристики ТЕД

Таблиця 1

Параметры	ЗиУ-682В	ЗиУ-682В1, ЗиУ-683	14Тр
	ДК-210АЗ	ДК-211Б	9AL 2943 т
Напряжение	550	550	600
номинальное, В
Мощность	ПО	150	100
номинальная, кВт
Частота вращения	3900	3900	3800
максимальная,
об/мин
Частота вращения	1500	1750	1520
номинальная, об/мин
Ток часового режима,	220	300	—
А
Ток продолжительного	185	185	182
режима, А
Число щеток в	2	2	2
щеткодержателе, шт.
Размеры щеток, мм	16x33x50	16x33x50	—
Минимально	25	25	24
допустимая высота
щетки, мм
Нажатие на щетку, Н	20,0	20,0	15
Марка щетки	ЭГ-2А	ЭГ-84; ЭГ-2А	Е50Х
Масса ТЭД, кг	725	900	800 __

При запуску (розгоні) ТЕД використовується імпульсне регулювання підключення двигуна до джерела енергії. Принципова схема наведена на рис.2.

Рис.2. Спрощена схема регулювання (а) та графік зміни струму I та напруги U на ТЕД (б)

Вона включає в себе тиристорно-імпульсний перетворювач (ТІП) та вхідні та вихідні фільтри (L_ф,C_ф та L_д,D₀). ТІП перетворює постійну напругу контактної мережі (U_жив) у послідовні імпульси напруги. Вхідний фільтр (L_ф,C_ф) використовується для зниження перенапруги на ТІП при його запиранні і для згладження пульсацій струму у контактній мережі; вихідний фільтр (L_д,D₀) використовується для обмеження пульсацій струму у ТЕД і для проходження струму ТЕД після запирання ТІП. При відкритому ТІП до ТЕД у проміжок часу t_і прикладається напруга вхідного фільтра U_сф (рис.2б). Вона, якщо не враховувати падіння напруги на омічному опорі дроселя L_ф, дорівнює напрузі джерела живлення U_жив. При цьому струм у ТЕД зростає по експоненті до значення I_max.

При запиранні ТІП у обмотках ТЕД і дроселі L_д виникає електрорушійна сила самоіндукції, і, не дивлячись на відключення від джерела енергії (t_паузи) струм через ТЕД продовжує протікати у тому ж напрямку, замикаючись через діод D₀. Середня напруга на ТЕД (U_дв) за період регулювання Т визначається слідуючим виразом:

,

де - ширина імпульсу; - коефіцієнт заловлення.

Коефіцієнт заловлення визначається за формулою:

,

де - частота регулювання.

При зміні коефіцієнта заповнення системи керування поділяються:

• частотно-імпульсні ( );

• широтно-імпульсні ( );

• комбіновані ( та ).

На рис.3. представлена схема широтно-імпульсного переривача для регулювання напруги при без реостатному пуску двигуна постійного струму.

Рис.3. Схема широтно-імпульсного ТИП:

ТІ, Т2 — відповідно головний і допоміжний тиристори; С_к — комутуючий конденсатор; L_k — перезарядний дросель; Д_к — діод в ланцюзі комутуючого конденсатора; ДНІ, ДН2 — дроселі насичення; R, C — резистор і конденсатор ланцюгів захисту напівпровідникових приладів від комутаційних перенапружень; R1 — резистор; М — ТЕД; U_cф — напруга на конденсаторі фільтру; Д₀ — зворотний діод; ОВ — обмотка збудження; С_ф — конденсатор фільтру; I — струм через ТЕД; I_cф — струм з контактної мережі; L_д — індуктивність ТЕД; L_ф — дросель фільтру

Схема перетворювача включає в себе головний Т1 та допоміжний Т2 тиристори; комутуючий конденсатор С_к; перезарядний дросель L_K; діод Д_к; дроселі насичення ДН1, ДН2; RС-ланцюги, що захищають тиристори і діоди від комутаційних перенапружень. Дроселі ДН1 і ДН2 служать для створення затримки наростання струму на якийсь час, необхідне для відмикання р-n-перехода. Вони виконані таким чином, що після насичення сердечника їх індуктивність мала, і її можна не враховувати.

На початку роботи переривника першим подається відмикаючий імпульс на електрод тиристора Т2, що управляє. При відмиканні Т2 отримує живлення ТЕД, і відбувається заряд комутуючого конденсатора Q (з боку плюса: L_ф, L_K, C_K; з боку мінуса: Д₀, Д_к, L_K, С_к). При досягненні на затисках С_к напруги, рівної напрузі джерела, струм заряду С_к знижується до струму, який менше струму утримання тиристора у відкритому стані, унаслідок чого тиристор Т2 закривається.

Проте струм ТЕД не зникає, а за рахунок запасеної енергії в індуктивності ланцюга двигуна продовжує поступати в ТЕД через діод Д₀. При відмиканні головного тиристора Т1 поступає живлення на ТЕД, і відбувається перезаряд комутуючого конденсатора С_к на полярність, вказану в дужках. Перезаряд С_к здійснюється через діод Д_к. Після перезаряду С_к знову включають тиристор Т2. При цьому до головного тиристора ТІ під'єднується зворотна напруга конденсатора С_к, і тиристор закривається, а конденсатор С_к знову заряджає з полярністю без дужок. Далі процес повторюється. Ширина імпульсу t_и в цьому переривнику залежить від зміщення в часі подачі відмикаючого імпульсу на Т2 по відношенню до часу подачі відмикаючого імпульсу, що подається на ТІ.

При широтно-імпульсному регулюванні потрібні менші маса і габарити комутуючих конденсаторів і дроселів в порівнянні з ТИП для частотно-імпульсного регулювання. Це пояснюється тим, що через елементи комутуючого контура при широтному регулюванні проходить менша частка електроенергії, споживаною ТЕД. У цій схемі головний тиристор також навантажується струмом перезаряду комутуючого конденсатора.