4.3 Расчет передаточного числа редуктора
Расчет передаточного числа редуктора ip выполняется так, чтобы максимальной скорости рабочего органа механизма соответствовала номинальная скорость двигателя.
4.4. Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя
Для проверки предварительно выбранного двигателя по нагреву выполним построение упрощенной нагрузочной диаграммы двигателя (т.е. временной диаграммы момента двигателя без учета электромагнитных переходных процессов). Для ее построения произведем приведение моментов статического сопротивления и рабочих скоростей к валу двигателя, определим суммарный момент инерции привода и зададимся динамическим моментом при разгоне и замедлении привода. По результатам расчета строится нагрузочная диаграмма, а также тахограмма двигателя.
Моменты статического сопротивления, приведенные валу двигателя:
·∆M
, (3)
где sign(Ω) - функция знака скорости; sign(Ω )=1 при подъёме Ω>0;
sign(Ω)= -1, при спуске Ω<0.
X,Y - индексы, которые принимают значения 41, 12, 23, 34 (т.е. данная формула используется четыре раза);
·∆M
·∆M
·∆M
·∆M
·∆M
Суммарный момент инерции механической части привода:
где δ - коэффициент, учитывающий моменты инерции полумуфт и редуктора (принимаем δ=1,2).
Примечание. Считаем, что момент инерции не зависит от массы груза в кабине, поэтому подставляем в формулу массу номинального груза.
Модуль динамического момента двигателя определяем по условию максимального использования двигателя по перегрузочной способности:
|Mдин | =k(Mmax-|Mc|max),
где k - коэффициент, учитывающий увеличение максимального момента на уточненной нагрузочной диаграмме, k=0,95;
|Mc|max - максимальный по модулю статический момент, приведенный к валу двигателя.
|М дин |= 0,95·(108-57,5)=48 Нм.
Ускорение вала двигателя в переходных режимах:
Ускорение кабины лифта:
Расчетное ускорение кабины лифта не превышает максимально допустимое по исходным данным.
Разбиваем нагрузочную диаграмму на 16 интервалов: 4, 8, 12, 16 -интервалы пауз; 1, 5, 9, 13 - интервалы разгона; 3, 7, 11, 15 - интервалы замедления; 2, 6, 10, 14 - интервалы работы с установившейся скоростью. Вид тахограммы и нагрузочной диаграммы двигателя показан на рис.2. Выполним расчет нагрузочной диаграммы.
Продолжительность интервалов разгона-замедления:
tпер=
t1= t3=
t5= t7=
t9= t11=
t13 =t15
=
.
Путь кабины при разгоне-замедлении:
Путь кабины при перемещении на три этажа, пройденный на постоянной скорости:
Путь кабины при перемещении на один этаж, пройденный на постоянной скорости:
В
ремя
движения с постоянной скоростью при
перемещении на три этажа:
В
ремя
движения с постоянной скоростью при
перемещении на один этаж:
Время работы в цикле:
Время стоянки на этаже:
Моменты двигателя на интервалах разгона:
М1=МС(41)-|МДИН| = 24,1 –48=-23,9 Нм;
М5 = МС(12) + |МДИН| = -13,2 +48=34,8 Нм;
М9 = МC(23) + |МДИН| = 57,5 + 48=105,5 Нм;
М13 = МC(34) + |Мдин| = 17,5+48=65,5 Нм.
Моменты двигателя на интервалах замедления:
М3 = МC(41) + |МДИН| = 24,1 +48= 72,1 Нм;
М7 = МC(12) - |Мдин|=-13,2-48=-61,2 Нм;
M11 = МC(23)-|Мдин| = 57,5 – 48 = 9,5 Нм;
M15 = МС(34)-|МДИН| = 17,5-48=-30,5 Нм.
Моменты двигателя на интервалах движения с постоянной скоростью:
М2 = МC(41) = 24,1 Нм ; М6 = МC(12) = -13,1 Нм;
М10 = МC(23) = 57,5 Нм; М14 = МC(34) = 17,5 Нм.
По результатам расчета строится нагрузочная диаграмма и тахограмма двигателя (рис.5)
Ω
Тахограмма
Нагрузочная
диаграмма
(возможный вид)
M
М3
М5
М13
М2
М9
М14
М6
М1
М7
М10
М15
М11
tпер
t3Э(уст)
tпер
tо
tпер
t1Э(уст)
tпер
tо
tпер
t1Э(уст)
tпер
tо
tпер
t1Э(уст)
tпер
Рис.5. Нагрузочная
диаграмма и тахограмма двигателя.