2 Специальная часть

1. Расчёт мощности приводного двигателя и выбор по каталогу

Исходные данные:

– грузоподъёмность скраповоза, Q, т 120

– масса скраповоза, m_о, т 38

– скорость перемещения, V, ^м/_мин 44

– диаметр колеса D_к, м 0,8

– диаметр цапфы d_ц, м 0,13

– передаточное число, 83,8

– рабочая зона скраповоза L, м 40

– частота включений в час, Z 1,5

– коэффициент полезного действия, η_н, % 90

На данном агрегате необходимо установить два двигателя для снижения нагрузки на двигатель, но расчет мощности ведется исходя из того, что один двигатель должен справляться со всей нагрузкой.

2.1.1 Рассчитываем статический момент на валу двигателя при передвижении скраповоза с грузом

,

(1)

где - сила тяжести перемещаемого груза;

,

(2)

–номинальная грузоподъёмность скраповоза;

- ускорение свободного падения; ;

- сила тяжести скраповоза без груза;

;

(3)

–масса скраповоза;

–коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за трения реборд ходовых колёс о рельсы, = 2,5 [1];

–коэффициент трения скольжения в подшипниках опорного вала ходового колеса,= 0,03 [1];

- радиус цапфы ходового колеса;

,

(4)

где - диаметр цапфы ходового колеса;

f - коэффициент трения качения ходовых колёс по рельсам;

f = 0,710^-3 [1];

- передаточное число редуктора;

- номинальный коэффициент полезного действия механизма.

2.1.2 Рассчитываем статический момент на валу двигателя при передвижении скраповоза без груза

,

(5)

где η_о – коэффициент полезного действия механизма, работающего без груза [1];

(6)

(7)

2.1.3 Рассчитываем эквивалентный статический момент на валу двигателя при передвижении скраповоза

(8)

2.1.4 Определяем требуемую угловую скорость двигателя

,

(9)

где D_K – диаметр ходового колеса, D_K= 0,8 м;

V – линейная скорость движения механизма,V= 0,73 м/с.

2.1.5 Определяем требуемую мощность двигателя

(10)

2.1.6 Определяем фактическую продолжительность включения

,

(11)

где - время работы механизма;

l = 40 м – длина пути;

(12)

(13)

- время цикла;

Z = 1,5 – число включений в час.

2.1.7 Пересчитываем мощность двигателя на стандартное значение ПВ

(14)

2.1.8 Выбираем двигатель по каталогу с учетом

- Коэффициента запаса на 15 – 25 процентов

(15)

- Номинальной частотой вращения

,

(16)

где 9,55 – постоянная.

Выбираем двигатель по каталогу:

- тип 5А200М4

- частота вращения поля статора, n₁, ^об/_мин 1500

- частота вращения ротора, n_2, ^об/_мин 1470

- мощность двигателя, P, кВт 15

- ток статора, I, A 23,3

- коэффициент полезного действия двигателя, η, % 85

- коэффициент мощности электродвигателя, Cos φ 0,92

- пусковой ток, I_п., А 118,83

- пусковой момент, М_п., Н*м 85,8

- максимальный момент, M_max , Н*м 487,4

- осевой момент инерции, J, кг*м² 0,41

- масса двигателя, m, кг 245