Тема 1.3 Электрическое и электромеханическое оборудование

Общепромышленных механизмов

Практическое занятие № 26

Расчет электропривода конвейера, построение механических характеристик

Формируемая компетенция:

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

Цель работы:

1. Повторить теоретический материал.

2. Освоить методику расчета электропривода конвейера, построение механических характеристик

Выполнив работу, Вы будете:

уметь:

- определять электроэнергетические параметры электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем;

- организовывать и выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования;

Материальное обеспечение:

калькулятор, конспект лекций, справочник

Задание:

Рассчитать мощность и выбрать двигатель конвейера, построить механические характеристики конвейера и приводного двигателя

Краткие теоретические сведения:

Механизмы непрерывного транспорта широко используются на электромашиностроительных заводах для межоперационных перемещений внутри цехов и между цехами, различных заготовок, деталей и сборочных единиц, удаления с рабочих мест отходов металлообработки, подачи сыпучих формовочных материалов, транспортировки готовых электрических машин и т. д.

Достоинство конвейеров - это непрерывность их действия без остановок на загрузку и выгрузку, что особенно важно для поточных линий. Кроме того, конвейеры проще по устройству и в эксплуатации, а также имеют большую производительность, чем работающие периодически краны и подъемники.

При значительном конструктивном разнообразии конвейеров большинству из них присущи следующие характерные особенности, обусловленные режимом эксплуатации:

а) продолжительный режим работы, без пауз за время включения;

б) относительно редкие пуски, продолжительность которых не влияет на производительность конвейера, и практически неизменное направление вращения двигателя;

в) возможность возникновения значительных статических моментов при трогании,

г) стабильность нагрузки, т.е переход от холостого хода к предельным нагрузкам весьма редки,

д) работа двигателей конвейеров при самых различных условиях окружающей среды: на открытом воздухе, в запыленных и влажных помещениях, при высокой и низкой температурах, в цехах с агрессивной средой.

В связи с указанными особенностями к электроприводу конвейеров предъявляются требования:

- обеспечение повышенного значения пускового момента,

- высокая надежность и простота обслуживания,

- обеспечение плавного пуска и торможения ленточных и подвесных конвейеров для предотвращения пробуксовывания ленты или раскачивания груза,

- небольшое регулирование скорости в диапазоне 2:1 для изменения темпа работы (на конвейерах поточных линий),

- согласованное вращение электроприводов нескольких конвейеров.

Перечисленным требованиям в достаточной степени удовлетворяет электропривод с трехфазными асинхронными двигателями продолжительного режима работы — с короткозамкнутым и с фазным ротором. Недостатком двигателей с короткозамкнутым ротором является большой пусковой ток. Но применение двигателей с короткозамкнутым ротором удешевляет автоматизацию конвейеров. При этом предпочтительнее выбирать двигатели с повышенным пусковым моментом. Для однодвигательного привода конвейеров, скорость которых должна регулироваться, используют многоскоростные двигатели с переключением числа пар полюсов, либо применяют дополнительные механические 'вариаторы или регулируемые электрические и гидравлические муфты. Двигатели с фазным ротором устанавливают на конвейерах, требующих повышенного пускового момента, при многодвигательном приводе конвейеров с целью выравнивания нагрузок отдельных двигателей, а также при необходимости согласованного движения конвейеров ПТС.

Порядок выполнения работы:

1 Рассчитать мощность и выбрать двигатель привода ленточного конвейера

2. Построить механические характеристики конвейера и двигателя в соответствии с заданным вариантом по таблице 37.

Ход работы:

Алгоритм расчета

Мощность двигателя ленточного Р, кВт

где - максимальная скорость тягового органа конвейера, м/с;

к_З – коэффициент запаса, к_з = 1,1…1,2;

- КПД механической передачи, = 0,75…0,9;

- усилие, преодолеваемое приводным двигателем, Н

F_C = F_НАБ - F₀ + F_П.Б.,= F_П+F+F_Н.Б.+F_П.Б.,

где F_П – усилие, обусловленное подъемом или опусканием груза, Н

F_П = G_ГР sin ß,

где G_{ГР –} вес перемещаемого груза, Н;

ß – угол наклона конвейера, град;

F – суммарное усилие, вызванное трением в опорах роликов, Н

F = с (G_ГР+G₀) cos ß,

где G₀ – вес несущих и тяговых элементов (ленты, роликов, цепи), Н;

с - коэффициент сопротивления движению, с = 0,02…0,05;

F_Н.Б. – усилие, компенсирующее сопротивление движению от трения в подшипниках натяжного барабана (звездочки), Н

,

где F₀ – усилие предварительного натяжения, Н;

 - коэффициент трения,  = 0,03…0,06;

D – диаметр барабана (звездочки), м;

d - диаметр цапфы подшипника, м

F_П.Б. – усилие, компенсирующее сопротивление движению на приводном барабане (звездочке), Н

,

где F_НАБ – усилие предварительного натяжения, Н

F_НАБ = F_П+F+F_Н.Б.+F₀

Необходимая угловая скорость двигателя _ДВ, рад/с

,

где i_p - передаточное число редуктора

Частота вращения двигателя n, об/мин

n = 9,55  ω_ДВ

Далее выбирается двигатель по мощности и скорости из условия: Р_НОМ ≥ Р, n_НОМ  n_ДВ

Механические характеристики двигателя и ленточного конвейера

Номинальное скольжение S_НОМ

где n_C – синхронная скорость выбранного двигателя, об/мин

Номинальный момент М_НОМ, Нм

Критический момент М_КР, Нм

Пусковой момент М_П, Нм

Минимальный момент М_МИН, Нм

Критическое скольжение S_КР

Минимальное скольжение S_МИН

Момент конвейера М_С, Нм

Построение механической характеристики ленточного конвейера М = f(S)

Скольжение в рабочей точке S_Р

Все вышеприведенные расчеты сведены в таблицу 36

Таблица 36 - Данные для построения характеристик

Момент, Нм	Электропривод				Конвейер
	МНОМ	МКР	ММИН	МП		МС
Скольжение в относит. ед.	SНОМ	SКР	SМИН	SП		SР

Механические характеристики конвейера и двигателя показаны на рисунке 37

Рисунок 37 - Механические характеристики конвейера и двигателя

Форма представления результата:

Работа в тетради. Ответы на контрольные вопросы:

1.Укажите назначение конвейеров

2. Перечислите типы конвейеров

3. Назовите основные свойства конвейеров, определяющих требования к электроприводу

4. Перечислите требования, предъявляемые к электроприводу конвейеров

5. Какие системы электропривода применяются для конвейеров?

Таблица 37 – Исходные данные для расчета