2.2. Попередній розрахунок потужності двигуна

Потужність двигуна попередньо вибирається орієнтовно, а потім після розрахунку перехідних процесів і побудови навантажувальної діаграми двигуна здійснюється перевірка по нагріванню.

Потужність двигуна визначається за навантажувальної діаграмі механізму за яку приймемо циклограму роботи вагоноперекидача ВРС-125, що наведена на рисунку 2.1, та вихідних даних, що приведені в таблиці 2.1.

Рисунок 2.1 - Циклограма роботи вагоноперекидача ВРС-125.

Таблиця 2.1 - Перелік вихідних даних.

Найменування величин	Позначення	Величина	Одиниці вимірювань
1.Моменти навантаження (опору) на валу робочого органу	Мр1 Мр2	4500 450	Н·м Н·м
2.Кутова швидкість робочого орга ну		3,0	рад/с
3.Момент інерції робочого органу	Jр1 Jр2	330 180	кг·м2 кг·м2
4.ККД передавального пристрою при моменті навантаження		0,75	-
5.Коефіцієнт жорсткості пружного елемента на валу двигуна	С1	0,6103	Н·м/рад
6.Коефіцієнт жорсткості пружного елемента на валу робочого органу	С2	∞	Н·м/рад
7.Час циклу	Тц	50	c
8.Тривалість включення механізму	ПВМ	47	%

Еквівалентний момент на валу робочого органу:

(2.1)

Час роботи, с:

(2.2)

Еквівалентна потужність на валу робочого органа, кВт:

(2.3)

Еквівалентна потужність на валу двигуна , кВт:

(2.4)

Розрахункова потужність на валу двигуна при заданій тривалості включення механізму , кВт:

(2.5)

де - коефіцієнт запасу , що враховує вплив динамічних навантажень і інших , неврахованих при розрахунках факторів, зокрема погіршення умов тепловіддачі двигуна при зниженій швидкості.

Прийняте значення залежить від величини коефіцієнта інерції F₁, під яким розуміється відношення суми приведеного до валу двигуна моменту інерції системи до моменту інерції двигуна , а також від співвідношення часу перехідних і сталих процесів . При F₁ до 1,2 рекомендується приймати

, при F1 > 1,2 .

Оскільки величина коефіцієнта інерції поки не відома, то на етапі попереднього вибору потужності двигуна рекомендується приймати .

Приймаємо. Приведення розрахункової потужності до стандартної (каталожної ) тривалості включення ПВ_М виконується за формулою :

(2.6)

  де - модність на валу двигуна, приведена до стандартної тривалості включення.

Приймаємо = 25 % (тому що це доцільно для приводу механізмів, що працюють в повторно-короткочасному режимі):

Далі за каталогом здійснюється вибір потужності двигуна постійного струму незалежного збудження і асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором , що задовольняє співвідношенню:

де Р_Н - номінальна потужність двигуна, зазначена в каталозі при прийнятому в розрахунку ПВ_Н .

Вибір двигунів постійного і змінного струму необхідно здійснювати таким чином, щоб їх номінальні частоти обертання були близькі. Це забезпечить незначне розходження діаграм швидкості для обох варіантів при незмінному передавальному числі .

Обираємо за каталогом краново-металургійний асинхронний двигун з фазним ротором типу МТ, 380/220 В , 50 Гц , ПВ = 25 % :

Двигун МТ 51-8:

Номінальна потужність двигуна Р_Н = 22 кВт;

Номінальна частота обертання N_Н = 720 об/хв;

Відношення М_к / М_н = 3,0;

Момент інерції ротора J = 1,1 кг·м².