7 Определение мощности электродвигателя привода механизма чистки дверей

Исходными данными для определения мощностных характеристик механизма чистки дверей, в частности, определение мощности электродвигателя привода механизма чистки дверей, являются:

Таблица 7.1 – Характеристика механизма чистки дверей

	Ток переменный 380В
Электродвигатель	МТКВ-211-6
Мощность	5кВт
Скорость вращения	910 об/мин
Редуктор	Червячный
Общее передаточное число	10,33
Модуль	8
Звездочка рейки цепной
Шаг	25,4мм
Число зубьев	20
Диаметр делительной окружности	321мм
Тормоз
Тип	Колодочный
Электромагнит	МО-100Б
Диаметр шкива	150мм
Скорость движения щеток	47м/мин
Время чистки двери	1мин
Ход щеток	1524мм
Число проходов щеток при чистке	10-15
Общий вес механизма	2050кг

Определяем усилия на приводной звездочке механизма чистки дверей в трех случаях [3]:

1. От действия собственного веса цепи и роликов.

2. От действия веса цепи и роликов, а также от натяжения цепи и при работе щеток.

3. От действия веса цепи и роликов, от натяжения цепи и при работе щеток.

7.1 Определение усилия от действия собственного веса цепи и роликов

Сопротивление на прямолинейном горизонтальном участке цепи определяется по формуле:

где q_o=70кг/м – погонный вес ходовой части (цепи с каретками);

L=0,375*2=0.75м – путь перемещения на верхнем и нижнем горизонтальных участках направляющей рамы; ω`- коэффициент сопротивления на участке, отнесенный к весу движущихся масс.

где β=1,2 – коэффициент увеличения сопротивления от трения на ребордах роликов;

k=0.001 – коэффициент трения качения;

f=0.3 – коэффициент трения скольжения;

d_ц=0,0143 м – диаметр цапфы ;

D_p=0,02858 м – диаметр ролика.

Тогда

Wп=70*0,75*0,26=16,5 кг=165Н

7.2 Определение усилия от действия собственного веса цепи и роликов, а также от натяжения цепи

Натяжение цепи принимается равным усилию затяжки пружины компенсирующего устройства Р=655 кг [3]. В нашем случае это равно натяжению сбегающей ветви S_сб.

кг=7000Н

В общем случае, при огибании тягой криволинейного проводника качением на ходовых роликах, сопротивление на кривой вычисляется по формуле [3]:

Для цепей

где dв=0,0143м – диаметр шарнирного валика;

f=0.3 – коэффициент трения в шарнире;

D=0.3 – диаметр закругления.

- угол обхвата.

Тогда

Общее сопротивление цепи будет равно

,

а необходимая мощность электродвигателя при холостом ходе механизма чистки дверей

Где V=47м/мин=0,78м/сек – скорость движения цепи (щеток);

- общий к.п.д. механизма.

7.3 Определение усилия на приводной звездочке при работе механизма

Определяем усилия от действия веса цепи и роликов, от натяжения цепи и при работе щеток.

Дано:

Величина хода каретки L=1524 мм

К каждой щетке приложена сила Р₁=10кг=100Н.

На каждой каретке установлены две щетки – боковая и торцевая.

Следовательно, для одной каретки Р=2*Р₁=2*10=20кг=200Н

Давление роликов на направляющую при работе (рис. 3.1) будет равно

Для верхней и нижней кареток принимаем усилие в 1,4 раза больше, так как они перемещаются по закруглениям.

Тогда для одной каретки

Рисунок 7.1 – Схема действия сил на каретку при чистке двери

Рассмотрим правую и левую ветви цепи отдельно считая, что каретки со щетками движутся вверх по левой стороне направляющей рампы.

Левая ветвь

1. Усилие в цепи от силы Р на щетках при количестве щеток n=8 будет

2. Усилие в цепи от давления роликов на направляющую при работе щеток

где

3. Усилие в цепи от натяжения (затяжки пружины компенсационного устройства)

4. Усилие на горизонтальном участке направляющей рамы от собственного веса цепи с одной кареткой

5. Усилие на вертикальном участке направляющей рамы от веса цепи с каретками

Где H=5.458 – длина цепи на вертикальном участке направляющей рамы

Правая ветвь

Принимаем

Тогда суммарное усилие в цепи при работе механизма чистки дверей:

Необходимая мощность электродвигателя при работе механизма чистки дверей под нагрузкой будет:

Где К=1,2 – коэффициент условий работы механизма (динамика).

Для типового привода механизма чистки дверей приняты следующие электродвигатели:

Таблица 7.2 – Характеристика выбранного электродвигателя

	Ток переменный 380В
Электродвигатель	МТКВ-211-6
Мощность	5кВт
Скорость вращения	910 об/мин