- •Характеристика технического состояния главного привода исходной конструкции
- •1.1 Назначение, характеристика и устройство главного привода
- •2 Анализ работоспособности привода новой конструкции по различным критериям
- •2.1 Назначение, характеристика и устройство привода рабочего рольганга
- •2.2 Определение вида состояния и оценка надежности муфт роликов рольганга
- •2.2.1 Расчет показателя надежности муфт ролика рольганга по критерию несущей способности
- •2.2.2 Оценка состояния и надежности муфты по критерию динамической грузоподъемности
- •2.2.3 Оценка состояния и надежности зубьев муфты по критерию усталостной прочности на изгиб
- •2.3 Определение вида состояния и оценка надежности роликов рольганга
- •2.3.1 Оценка состояния и надежности ролика рольганга по критерию статической прочности на изгиб
- •2.3.2 Оценка надежности ролика рольганга по критерию кинетической прочности на изгиб
- •2.4 Оценка надежности подшипников ролика рольганга по критерию динамической грузоподъемности.
- •2.5 Оценка надежности двигателя по критериям несущей способности
- •2.5.1 Оценка надежности двигателя при кратковременной прокатке на заправочной скорости
- •2.5.2 Оценка надежности двигателя при длительном передвижении сляба с максимальной скоростью
- •2.6 Выводы по второму разделу
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.5.2 Оценка надежности двигателя при длительном передвижении сляба с максимальной скоростью
В качестве исходных данных примем следующие значения необходимых для расчета параметров:
Nн = 63 кВт – номинальная мощность;
V = 2 м/с – максимальная скорость передвижения металла;
Рн = 146,1 кН - усилие прокатки в установившемся режиме;
МпрН = 1910 Нм – момент прокатки в установившемся режиме;
μп = 0,04 – 0,05 – коэффициент трения в подшипниках опорных валков;
don = 75 мм – диаметр шейки опорного валка;
R = 120 мм– радиус ролика рольганга;
i = 1 – передаточное отношение привода.
В качестве параметра состояния двигателя принимаем максимальную статическую нагрузку на двигатель – мощность Nрстмах, со стороны привода при длительному передвижению металла с максимальной скоростью.
Максимальная статическая нагрузка на валу двигателя при длительной эксплуатации
(2.46)
где Nст– статическая нагрузка при прокатке на бочке роликов:
Nст = (МпрН + Мтр1) ∙ωв =(1910 + 52,6)∙16,66 = 32697 Вт = 32,7 кВт (2.47)
где ωв -максимальная угловая скорость вращения роликов при максимальной скорости передвижения.
(2.48)
Момент трения Мтр1 подшипниках качения ролика определим:
Мтр1 = Рн ∙ μп ∙ don ∙ R = 146,1 ∙ 103 ∙ 0,04∙ 0,075 ∙ 0,12 = 52,6 Нм (2.49)
где ηП =0,88- к.п.д. привода;
kN =1,5 - коэффициент допустимой перегрузки для двигателей постоянного тока.
Уравнение состояний нагруженного двигателя при длительной прокатке представляет собой зависимость, определяющую изменение выбранного параметра мощность – Nрстмах , во времени, Nрстмах =f(t).
Поскольку параметр состояния Nрстмах , по условию не зависит времени t, то уравнение состояний двигателя вырождается в следующее условие:
Nрстмах = 24,77 кВт = const,
т.е. двигатель по выбранному параметру Nрстмах , находится в одном квазистационарном состоянии, которое не изменяется со временем.
Кинетическое уравнение повреждаемости двигателя в виде зависимости для оценки скорости изменения параметра состояния во времени: Nрстмах = d Nрстмах/dt.
Учитывая повреждаемость объекта кинетическое уравнение вырождается в условие:
Nрстмах = d Nрстмах/dt = 0. (2.50)
Условие работоспособности двигателя:
Nрстмах = 24,77 кВт < Nн= 63 кВт,
где Nн = 63 кВт – номинальная (предельная) мощность двигателя;
Поскольку условие работоспособности выполняется, двигатель при длительной эксплуатации находится в работоспособном состоянии по параметру Nрстмах .
Коэффициент запаса надежности двигателя по выбранному параметру Nрстмах .
(2.51)
Сформулируем уравнение перехода двигателя в предельное состояние.
Однако, согласно условию параметр его состояния не изменяется во времени – Nрстмах = 24,77 кВт = const..
Поэтому уравнение перехода двигателя в предельное состояние сформулировать невозможно, т.е. для заданных условий нагружения в любой момент времени t максимальный передаваемый момент не может быть равен предельному значению: Nрстмах = 24,77 кВт ≠ Nн= 63 кВт.
Поскольку параметр состояния объекта имеет постоянное значение Nрстмах = 24,77 кВт = const, т.е. условие его работоспособности сохраняется сколь угодно долго, то его ресурс, равен бесконечности:
Вывод. С позиций статического подхода к оценке надежности нагруженных объектов, двигатель по выбранному параметру Nрстмах находится постоянно (сколь угодно долго) в одном и том же работоспособном состоянии с коэффициентом запаса надежности, равным пТ = 2,54, а, следовательно, его ресурс равен бесконечности - tnp = ∞. Двигательнаходится в работоспособном состоянии с более чем двукратным запасом надежности.