2.2 Предварительный расчет мощности и выбор двигателя

Для механизма, работающего в повторно-кратковременном режиме, мощность двигателя определяется по расчетной эквивалентной мощности.

Для определения этой мощности необходимо рассчитать статистические мощности, возникающие на валу двигателя при работе механизма:

а) с грузом

, (1)

где и - номинальная грузоподъемность и вес тележки, Н - коэффициент запаса, учитывающий увеличение сопротивления

движению из-за трения реборд ходовых колес о рельсы, м

- скорость передвижения тележки м/с

, - радиусы ходового колеса и цапфы ходового колеса, м

Диаметр цапфы принимается равным:

=

, - коэффициенты трения в опорах и трения качения ходовых колес;

,

- КПД механизима тележки; = 0,7

б) без груза

По полученным данным строится циклограмма (Рис. 2)

Рис.2 Циклограмма

Определяем расчетную эквивалентную мощность:

По каталогу предварительно выбираем двигатель по условию

,

где – коэффициент запаса, учитывающий дополнительную загрузку

двигателя в периоды пуска; (1)

Расчётная мощность составит:

При грузоподъемности более 10 тонн целесообразно принимать асинхронные двигатели с фазным ротором краново-металлургической серии. Данная серия имеет более высокий класс изоляции, что обеспечивает более надежную работу двигателя при частых пусках.

Выбираем двигатель типа MTF 012 – 6 (2)

Технические данные двигателя:

2.3 Выбор типа редуктора

Редуктор выбирается следующим условиям:

1. По мощности редуктора на быстроходном валу

,

где - коэффициент, зависящий от назначения и режима работы механизма.

Для механизма тележки при режиме «Л»

– наибольшая статическая мощность на валу двигателя, кВт

2. По значению передаточного числа

,

где – номинальная частота вращения двигателя, об/мин

- частота вращения ходовых колёс, об/мин

=

Выбираем горизонтальный редуктор типа:

РМ – 500 (4)

Nр = 11,6 кВт

= 48,57

2.4 Проверка двигателя

Выбранный двигатель необходимо проверить по условиям нагрева, допустимой перегрузки, пуска и допустимого ускорения.

2.4.1 Проверка по нагреву

Двигатель механизма тележки работает в повторно-кратковременном режиме. По его обмоткам протекают пусковые токи, вызывающие быстрое старение изоляции, поэтому проверка по нагреву является основной.

Для этой проверки необходимо рассчитать статические моменты, возникающие на валу двигателя, а также время пуска и торможения.

Определяем статические моменты, возникающие на валу двигателя при работе:

а) с грузом

б) без груза

Номинальный момент двигателя:

Средний пусковой момент:

,

где и - соответственно кратности максимального и минимального моментов;

для асинхронных двигателей с фазным ротором

(3)

Принимаем средний тормозной момент

Определяем суммарный момент инерции:

,

где - коэффициент, учитывающий момент инерции шестерен редуктора и

тормозных дисков; (1)

- момент инерции двигателя,

- суммарная масса поступательно движущихся частей механизма; кг

- угловая скорость двигателя

Определяем время пуска и торможения при работе:

а) с грузом

б) без груза

Определяем средний путь, проходимый механизмом за время пуска и торможения при работе:

а) с грузом

б) без груза

Определяем время движения механизма с установившейся скоростью при работе:

а) с грузом

б) без груза

По полученным данным строится нагрузочная диаграмма Мс = ƒ(t) (Рис.3)

Рис.3 Нагрузочная диаграмма Мс = ƒ(t)

Определяем эквивалентный расчётный момент:

т.к. , следовательно, двигатель по нагреву подходит.