1. Задача 12

2. Скласти розрахункову схему механічної частини електроприводу вантажопідйомної лебідки при нижньому положенні вантажу (рис.1.1).

Дані для розрахунку: передатне число редуктора i_р=7; КПД редуктора _р=0.92; діаметр барабана Б D_б=1 м; жорсткість одного метра підйомного канату с_к=210⁷ Н; маса вантажу m=11000 кг; довжина канату l_к=30 м. Моменти інерції обертальний елементів, що рухаються J_i і жорсткості механічних зв'язків с_i вказані в табл. 1.1

Таблиця 1.1

Значення моментів інерцій елементів і жорсткостей механічних зв'язків

i	Ji, кгм2	ci, Нм		i	Ji, кгм2	ci, Нм
1 2 3 4	40 2 2 4	- 2105 - -		5 6 7 8	600 200 200 1000	- 3107 5107 -

Рис.1.1 Кінематична схема вантажопідйомної лебідки

Рішення

Приведення моментів інерцій i-го елементу до валу двигуна робимо по формулі . Наприклад,

Приведення жорсткостей механічних зв'язків i–го елементу з (i+1)–м елементом виконуємо по формулі .

Наприклад, .

Результати розрахунку приведених до валу двигуна усіх інших моментів інерцій і жорсткостей представлені в табл. 1.2.

Радіус приведення для маси вантажу, що поступально рухається m:

.

Приведений момент інерції поступально маси, що рухається :

.

Таблиця 1.2.

Приведені значення моментів інерцій і жорсткостей

i	ii	Jпрi, кгм2	cпрi, Нм		i	ii	Jпрi, кгм2	cпрi, Нм
1 2 3 4	1 1 1 1	40 2 2 4	- 2105 - -		5 6 7 8	11 11 11 11	5 1,65 1,65 8,3	- 2,5105 4,1105 -

Приведена жорсткість ділянки канату між вантажем і барабаном при довжині канату l_к=30м:

.

По отриманих значеннях J_i і с_i на рис.1.2 побудована початкова розрахункова схема механічної частини електроприводу. Тут прямокутники зображують приведені моменти інерцій, при цьому площі прямокутників прямо пропорційні значенням моментів інерцій, а довжини з'єднань між ними обернено пропорційні до значень приведених жорсткостей зв'язків.

Рис. 1.2. Початкова розрахункова схема механічної частини

Розглядаючи схему на рис.1.2, можна дійти висновку, що механічна частина даного електроприводу без великої погрішності може бути приведена до двомасової пружної системи (рис.1.3).

Рис. 1.3. Двомасова розрахункова схема механічної частини

Еквівалентна жорсткість с₁₂ вичислена відповідно до формули:

.

.

Моменти інерцій J₁ і J₂ складають:

;

.

Розрахуємо статичні навантаження, що діють в цій схемі. Приведене значення статичного моменту, що створюється силою тяжіння вантажу

.

Момент втрат в редукторі знаходимо по формулі

.

Момент статичного навантаження, прикладений до першої маси.