3. Исходные данные

Номинальная масса груза, т- 2600 кг;

масса гака т_Г -56 кг;

диаметр грузового барабана D- 0,24-(радиус) м;

передаточное число редуктора i -36

КПД лебедки при номинальной нагрузке η = 0,8;

скорость подъема груза v – 0,7 м·с^-1

скорость посадки груза v_ПОС – 0,12 м·с^-1;

высота подъема груза Н -18 м;

число циклов подъема - опускания груза в час z=15;

время горизонтального перемещения груза Т₂ = Т₆= 30 с;

время застроповки и расстроповки груза Т₄=Т₈=40 с;

напряжение питающей судовой сети U= 380 В;

род тока судовой сети – переменный; частота тока f=50 Гц;

место установки грузовой лебедки– верхняя палуба.

4. Порядок расчета

Предварительный выбор двигателя

4.1. Определяется момент на валу электродвигателя при подъеме номинального груза, Н·м

,

где g=9,81 м/с² – ускорение силы тяжести; ρ - радиус инерции, м.

4.2. Момент на валу электродвигателя при спуске номинального груза, Н·м

.

4.3. Угловая скорость  электродвигателя, требующаяся при подъеме номинального груза, рад/с

,

или частота вращения, об/мин

.

4.4. Угловая скорость электродвигателя, необходимая при посадке груза, рад/с

,

или частота вращения, об/мин

.

4.5. Мощность электродвигателя при подъеме номиналь-

ного груза, кВт

.

4.6. Мощность электродвигателя, необходимая при посадке груза, кВт

.

4.7. По данным расчета в пп. 4.2, 4.3, 4.4, и 4.5 и условиям работы по таблице (Приложение Б) выбирается электродвигатель, и записываются его характеристики.

4.8. Номинальный момент электродвигателя, Н·м

,

где Р_ном, _ном – номинальная мощность и номинальная угловая скорость электродвигателя соответственно (табл. Б.1).

Расчет параметров привода при подъеме груза

4.9. Момент инерции электропривода j при подъеме номинального груза, приведенный к валу электродвигателя, кг·м2

,

где J_Э – момент инерции электродвигателя (табл. Б.1); _ном - угловая скорость двигателя, которая с частотой вращения п, об/мин, обычно приводящейся в каталогах. связана выражением . (Здесь коэффициент 1,2 приближенно

учитывает момент инерции элементов механической передачи).

4.10. Динамический момент при разгоне, Н·м

,

где М_П - пусковой момент электродвигателя (табл. Б.1).

4.11. Время разгона при подъеме груза , с

.

4.12. Момент сил торможения при отключении электродвигателя и включении тормоза, Н·м

М_1Т = М_1СТ + М_Т,

где М_Т - момент тормоза (табл. Б.1).

4.13. Время остановки поднимаемого груза после начала торможения (при отключении двигателя), с

.

Рисунок 4.1 - Механическая характеристика асинхронного двигателя

4.14. Установившаяся скорость подъема номинального груза, которая обеспечивается выбранным электродвигателя, м·с-1

.

4.15. Путь, пройденный грузом при разгоне и торможении, м

.

4.16. Время подъема груза с установившейся скоростью, с

4.17. Ток, потребляемый двигателем в пределах допустимых нагрузок, А

,

где I_н – номинальный ток электродвигателя (табл. Б.1).

Тормозной спуск груза

4.18. Поскольку в пределах допустимых нагрузок механическую характеристику для генераторного и двигательного режимов с достаточной степенью точности можно представить одной линией, что вызвано жесткостью механической характеристики АД (рис. 4.1), скорость рекуперативного торможения принимаем _Р=_ном.

4.19. Время разгона при опускании груза с включенным двигателем, с

.

4.20. Тормозной момент при отключении электродвигателя от сети, Н·м

М_2Т = М_Т – М_2СТ.

4.21. Время остановки опускаемого груза, с

.

4.22. Скорость опускания груза, м/сек

.

4.23. Путь, пройденный грузом при разгоне и торможении, м

.

4.24. Время подъема груза с установившейся скоростью, с

Подъем холостого гака

4.25. Момент на валу электродвигателя при подъеме холостого гака, Н·м

,

где принимается ₀ =0,15.

4.26. Приведенный к валу двигателя момент инерции электропривода (без груза)

.

4.27. Время разгона при подъеме холостого гака, с

.

4.28. Тормозной момент при отключении электродвигателя в конце подъема гака, Н·м

М_3Т = М_Т +М_3СТ.

4.29. Время остановки поднимаемого гака, с

.

4.30. Скорость подъема холостого гака, м/сек

.

4.31. Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении, м

.

4.32. Время установившегося движения при подъеме холостого гака, с

Силовой спуск холостого гака

4.33. Момент на валу электродвигателя при опускании холостого гака, Н·м

.

4.34. Время разгона при опускании холостого гака, с

.

4.35. Тормозной момент при отключении электродвигателя, Н·м

М_4Т = М_Т +М_4СТ

4.36. Время остановки поднимаемого гака, с

.

4.37. Скорость опускания холостого гака, м/сек

.

4.38. Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении, м

.

4.39. Время установившегося движения при опускании холостого гака, с

Построение нагрузочной диаграммы

4.40. Расчетные данные работы двигателя сводятся в таблицу 4.1, пользуясь которой можно построить нагрузочную диаграмму (см. рисунок 2.1).

Проверка выбранного двигателя на обеспечение заданной производительности лебедки

4.41. Полная продолжительность цикла (из табл.4.1)

Таблица 4.1.

Режим работы	Время, с
Подъем номинального груза
разгон	t1П
установившийся режим	t1У
торможение	t1T
Горизонтальное перемещение груза	t01
Тормозной спуск груза
разгон	t2П
установившийся режим	t2У
торможение	t2T
Расстроповка груза	t02
Подъем холостого гака
разгон	t3П
установившийся режим	t3У
торможение	t2T
Горизонтальное перемещение гака	t03
Силовой спуск холостого гака
разгон	t4П
установившийся режим	t4У
торможение	t4T
Застроповка груза	t04

4.42. Число циклов в час, обеспечиваемое выбранным электродвигателем

.

Полученное значение не должно превышать заданное значение числа циклов подъема - опускания груза в час z.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Богомолов В.С. Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация/ В.С. Богомолов.– М.: Мир, 2006.-320 с.

2. Воскобович В.Ю. Электроэнергетические установки и силовая электроника транспортных средств/В.Ю. Воскобович, Т.Н. Корнилова, В.А. Павлова. – СПб.: «Элмор», 2001.– 384 с.

3. Константинов В.Н. Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок / В.Н. Константинов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Судостроение, 1988. – 312 с.

4. Осокин Б.В. Электрооборудование судов / Б.В. Осокин, О.П. Хайдуков. - М.: Транспорт 1982. – 296 с.

5. Правила классификации и постройки морских судов. Морской Регистр судоходства.– СПб.: Регистр РФ, 2012. – 843 с.

6. Роджеро Н.И. Справочник судового электромеханика и электрика/Н.И. Роджеро. – М.: Транспорт, 1986. – 319 с.

7. Фрейдзон И. Р. Судовые автоматизированные электроприводы и системы. / И.Р. Фрейдзон. - Л.: Судостроение, 1988.-472 с.

Заказ №_______от «___»_________2016 Тираж_____экз.

Изд-во СевГУ