Министерство путей сообщения РФ

САМАРСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Методические указания

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА ВАГОНОВ»

Для студентов специальности 15.08.00 – «Вагоны»

Часть2

Кафедра «Вагоны»

Составитель: Курилкин Б.В.

Самара 2002 г.

УДК 629. 45/46. 004 : 658.512.011.56

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Системы автоматизации производства и ремонта вагонов». Часть 1. Самара: СамИИТ, 2002.- 28 с.

Утверждено на заседании кафедры «Вагоны» 20.05.2002 г. Протокол № 9.

Печатается по решению редакционно-издательского совета института.

Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов при выполнении ими курсового проекта по дисциплине «Системы автоматизации производства и ремонта вагонов». Во второй части методических указаний приводится методика расчета различных силовых приводов технических систем, представлены типовые функциональные схемы систем автоматического управления, рассмотрены блок-схемы управления силовым приводом технических систем.

СОСТАВИТЕЛЬ: Курилкин Борис Викторович

РЕЦЕНЗЕНТЫ: заведующий кафедрой «СДМ и ТМ» Самарского института инженеров железнодорожного транспорта, профессор, д.т.н. Самохвалов В.Н.;

профессор кафедры теоретической механики Самарского Государст-венного аэрокосмического университета, д.т.н. Заболотнов Ю.М.

РЕДАКТОР: Шимина И.А.

Компьютерная верстка: Пересыпкина Д.А.

Подписано в печать 08.07.2002 Формат 60х84 1/16

Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п.л.1,75

Тираж 200. Заказ №97

© Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта, 2002

Содержание

3. РАСЧЕТ СИЛОВЫХ ПРИВОДОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ……………. 4

3.1. Электрический привод………………………………………………………. 4

3.2. Расчет электрического привода тяговой

станции конвейера……...…………………………………………………….. 6

3.3. Пневматический и пневмогидравлический приводы…..…………………... 9

3.4. Электрогидравлический привод……………….…………...………………. 19

4.1. Функциональные схемы типовых САУ…………………………………….. 19

4.2. Блок схемы типовых силовых приводов………………….…………………20

4.3. Структурная схема САУ с контуром привода………………………….…...22

4.4. Некоторые типы и принципиальные схемы двигателей………… 23

Библиографический список ……………….………………………………..……….26

3. Расчет силовых приводов технических систем

В разделе 2.3 было показано, что в технических системах используются разнообразные силовые приводы, в состав которых непременно входит тот или иной двигатель и источник энергии. Тип привода определяется типом двигателя. В настоящем разделе приводится алгоритм приближенного выбора двигателей некоторых силовых приводов.

3.1. Электрический привод

I. Мощность ЭД насосов и вентиляторов (в кВт) определяется по формуле:

, (3.1)

где - коэффициент запаса на случай перегрузки двигателя: чем мощнее двигатель, тем запас меньше (для < 1 кВт - = 1,3…1,4, для > 5,0 кВт - = 1,05…1,1);

- давление, которое должен создавать насос, Н/м²;

- производительность насоса, м³/сек;

- полный КПД насосной установки: поршневые насосы – 0,6…0,9,

центробежные – 0,75…0,92, шестеренчатые и пластинчатые – 0,8;

- КПД передачи: обычно 0,6…0,7.

II. Мощность ЭД для конвейеров (в кВт) определяется по формуле:

, (3.2)

где - скорость перемещения конвейера, м/сек;

- суммарное сопротивление движению, H:

- для пластинчатых и цепных конвейеров:

, (3.2.1)

где - число одновременно перемещаемых деталей;

- вес одной детали, H ;

- вес тягового органа или настила, H;

- для пластинчатого конвейера:

, (3.2.2)

где и - соответственно ширина настила и длина конвейера, м;

- коэффициент сопротивления движению: при скольжении цепного тягового органа по направляющим – 0,3…0,4, при перемещении цепного тягового органа по опорным роликам с подшипниками скольжения – 0,12…0,16, то же с подшипниками качения – 0,05…0,08;

- сила сопротивления движению на огибаемых участках;

- при огибании тяговым органом барабанов или звездочек:

; (3.2.3)

- для тяговых конвейеров по перемещению вагонов:

, (3.2.4)

где - тяговое усилие на каждую тонну тары – 250…350 H/т;

- число одновременно перемещаемых вагонов;

- тара вагона, т.

III. Окончательная мощность асинхронных ЭД выбирается с учетом условия:

, (3.3)

при этом:

, (3.3.1)

где - пусковой момент двигателя, Н·м;

- перегрузочная способность ЭД (отношение максимального момента к номинальному);

- номинальный момент двигателя, Н·м:

, (3.3.2)

где - диаметр барабана (звездочки), м;

- передаточное отношение механизма;

, (3.3.3)

где - номинальная частота вращения вала, об/мин;

- скорость перемещения конвейера: на прямом ходе – 4…6 м/мин, на обратном - 12…15 м/мин.

IV. Мощность ЭД для механизма подъема, кВт:

, (3.4)

где - масса поднимаемого груза, кг;

- масса захватного приспособления, кг;

- ускорение свободного падения ( = 9,81), м/cек².

Номинальный момент двигателя, Н·м :

. (3.5)

В формуле (3.3.1) параметры ЭД и берутся из каталогов на двигатели.

Если для привода механизма требуется ЭД, обеспечивающий плавное изменение частоты вращения, то берется ЭД постоянного тока. Ток, потребляемый им из сети, А:

, (3.6)

где - мощность на валу ЭД, кВт;

- номинальное напряжение сети, В;

- КПД ЭД.

Проектирование и расчет электрического привода выполняется по этапам:

• составляется кинематическая схема привода;

• производится расчет привода, исходными данными для которого являются: полезное усилие, развиваемое приводом; скорость перемещения; расстояние перемещения. В результате определяются параметры узлов электропривода;

• подбираются стандартные узлы, входящие в электрический привод.