6. Расчет мощности и выбор приводного двигателя для механизма передвижения моста мостового крана
Техническая характеристика механизма передвижения моста мостового крана представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Техническая характеристика механизма передвижения моста мостового крана
Параметры |
Единица измерения |
Величина |
Грузоподъёмность номинальная, Gном |
т/кг |
12,5 |
Масса грузозахватывающего устройства, G0 |
т |
0,12 |
Скорость подъема опускания груза, υ |
м/с |
2,3 |
Вес моста, Gм |
т/кг |
25 |
Радиус ходового колеса, Rxk |
м |
0,5 |
Продолжительность включения расчетная, ПВр |
% |
25 |
Передаточное число редуктора, iр |
- |
17 |
Радиус цапфы, r |
м |
0,25 |
Вид передачи |
Зубчатая |
- |
1). Рассчитывается и выбирается для механизма передвижения асинхронный двигатель с КЗ ротором т. МТК с ПВк=40 %
Pдр=
Кз·Рсэ·
[1] (1)
где: Рдр- расчетная мощность электродвигателя механизма передвижения, кВт;
Рсэ- статическая эквивалентная мощность на валу электродвигателя, кВт;
ПВр, ПВк- продолжительность включения электродвигателя расчетная, каталожная, %;
Кз- коэффициент запаса, принимается Кз= 1,1…1,4.
Принимается коэффициент запаса Кз=1,2.
2). Рассчитывается статическая эквивалентная мощность на валу электродвигателя. Для механизма передвижения рабочий цикл состоит из 2-х операций: передвижение с грузом в одном направлении и без груза в другом:
Рсэ=
[1] (2)
где: Рспг- статическая мощность на валу электродвигателя при передвижении с грузом, кВт;
Рспо- статическая мощность на валу электродвигателя при передвижении без груза, кВт;
2- количество операций.
Принято, что время передвижения с грузом и без груза равны.
3). Рассчитывается статическая мощность на валу электродвигателя при передвижении с грузом:
Рспг=К1·
·q·(
·r·f)·
м·10-3 [1] (3)
где: К1- коэффициент трения реборд ходовых колес о рельсы, принимается К1= 1,25…1,8;
Gr,Go,Gм- вес перевозимого груза, грузозахватывающего устройства, моста, кг;
Rхк- радиус ходового колеса, м;
q- ускорение силы тяжести, q= 9,81 м/с2;
-
коэффициент полезного действия моста,
отн.ед.;
-
при номинальной нагрузке, принимают
=
0,8…0,9 (для зубчатой передачи), отн.ед.;
-
при неноминальной нагрузке, определяется
по рисунку 3.
- коэффициент трения в опорах ходовых колес, принимается = 0,015…0,2 (для подшипников качения);
r- радиус цапфы, м;
f- коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам, принимается f= (5…12)·10-4;
м- скорость передвижения моста, м/c.
Принимается К1= 1,5.
= 0,02 для подшипников качения;
=
0,85 для зубчатой передачи;
f= 10·10-4
Рспг=
=23,89кВт
4). Рассчитывается статическая мощность на валу электродвигателя при передвижении без груза:
Рспо=
К1
·
∙q·(
·r·f)·
м·10-3 [1] (4)
По
рисунку 3 определяется
для зубчатой передачи:
=
F
[1] (5)
=
F
=
F
=
0,83
Рспо=
=12
кВт
5). По формуле 2 рассчитывается статическая эквивалентная мощность на валу электродвигателя:
Рсэ=
=11,989
кВт
6). По формуле 1 расчетная мощность электродвигателя механизма передвижения:
Pдр=
1,2
11,989·
=11,32
кВт
Рассчитывается
и принимается для АД «
»
по шкале синхронных скоростей: 3000, 1500,
1000, 750, 600, 500:
=
[1] (6)
где: - расчетная синхронная скорость электродвигателя, об/мин;
=
=1010
об/мин
Округляется до ближайшего значения по шкале синхронных скоростей.
Принимается = 1000 об/мин.
7). Для механизма передвижения моста выбирается асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа МТК(H) 321-6, ПВ=40% основные характеристики которого представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Основные характеристики двигателя
Тип двигателя |
Рном, кВТ |
ном, об/мин |
I, А |
cosφ |
КПД, % |
I2, А |
Ммакс, Н·м |
Масса, кг |
MTKН 312-6 |
15 |
930 |
36 |
0,78 |
81 |
209 |
589 |
579 |
Выполняются проверки выбранного электродвигателя:
- по нагреву
Мном>Мсэ:
Н·м
Мном=9550·
[1] (7)
Мном=
=154
Н·м;
Мсэ=
·103 [1] (8)
Мсэ=
=113,23
Н·м;
- на надёжность пуска и разгона асинхронного двигателя:
[1] (9)
Ммин= 1,2·Мном [1] (10)
Ммин=
= 185 Н·м
=
1,2·Мсэ [1] (11)
=
=135,87
Н·м
Построение характеристик М= F(S) для асинхронного двигателя с КЗ - ротором и механизма:
а) результаты расчетов и проверок для построения характеристик представлены в таблице 7;
Таблица 7 – Данные для построения характеристик
-
Моменты, Н·м
Мном
Мкр
Мп.мин
Мп
Мсэ
154
589
185
579
113,23
Скольжение, отн.ед
Sном
Sкр
Sмин
Sn
-
0,07
0,51
0,86
1.0
-
б) таблица 7 дополнена вычисленными недостающими данными.
Sном= 1 - [1] (12)
Sном=
=0,07
[1] (13)
=
=3,82
[1] (14)
=
=0,51
=
1-Sном(
+
-1) [1] (15)
=
=0,86
На рисунке 5 представлен график характеристик М= F(S) для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и механизма передвижения моста.
Рисунок 5 – График характеристик М= F(S) для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и механизма передвижения моста