Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КП Тычинский.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
367.1 Кб
Скачать

1.4.2 Розрахунок навантажувальної діаграми привода

1.4.2.1 Визначаємо статичні моменти, приведені до вала двигуна, Нм

При підйомі номінального вантажу :

Мп =103×( mв + mo) ×9,81×Дб / (2×i×hм) , (1.9)

де i - передаточне відношення редуктора і поліспаста:

і = wн × Дб / 2×Vп , (1.10)

і =100,8×0,56/2×0,25=112,9 .

Мпв =103 × ( 20+0,9 ) ×9,81×0,56/( 2×112,9×0,79 )=643,6 Нм .

При опускнанні вантажів енергія спрямовується з вала механізму до двигуна, так як Мсв > Мг (гальмівний спуск). Визначаємо статичний момент при гальмівному спуску вантажу:

Мсв =103× (mr+mo) × 9,81 × Дб × hн / (2×і), (1.11)

Мсв =103× (20×0,9) ×9,81×0,56×0,79/(2×112,9)=401,7 Нм .

Визначаємо статичний момент при підйомі ненавантаженого вантажозахоплюючого пристрою

Мпо = 103 × mo × 9,81 × Дб / ( 2 і×hо), (1.12)

де hо – ККД механізму при даному навантаженні, визначається за кривими ;

η о = f (К3), що приведені в [1],

К3 – коефіцієнт завантаження.

КЗ = (mо + mв)/(Q+ mо ), (1.13)

КЗ = (0,9+20)/(20+20) = 0,52.

Мпо =103 × 0,9 × 9,81 × 0,56/(2×112,9×0,73)=30 Нм.

Визначаємо статичний момент при спуску ненавантаженного вантажозахоплюючого пристрою

Мсо = 103 × mo × 9,81 × Дб × ( 2hо-1) /( 2×і), (1.14)

Мсо = 103 × 0,91 × 9,81× 0,56 × (2×0,73-1)/(2×112,9) = 10,07 Нм.

1.4.2.2 Визначаємо динамічні моменти, приведені до вала двигуна, Нм

Мдин = Jе×dw/dt, (1.15)

де dw/dt - прискорення або сповільнення ротора двигуна, 1/с2;

Jев - приведений до вала двигуна еквівалентний момент інерції кг×м2 .

Визначаємо приведений до вала двигуна еквівалентний момент інерції системи при роботі з вантажем:

Jев = К2×(Jдв+Jш + Jм) + Jпд в, (1.16)

де К2 = 1,15 коефіцієнт, який враховує приблизно момент інерції редуктора;

Jш - момент інерції гальмівного шківа, кг×м2;

Jш = 0,3 × Jдв, (1.17)

Jш = 0,3×1,025 =0,31 кг×м2.

Jм - момент інерції муфти та швидкохідного вала редуктора, кг×м2:

Jм = 0,15 × Jдв, (1.18)

Jм = 0,15×1,025=0,154 кг×м2.

Jпдв - момент інерції елементів системи, що поступово рухаються, приведений до вала двигуна:

Jпдв =103× (mв+ mo) ×Vп2 / ωн 2 , (1.19)

Jпдв =103× (20+0,9) ×0,252 /100,82=0,13 кг×м2.

Jев = 1,15×(1,025+0,31+0,154)+0,13=1,84 кг×м2.

При роботі без вантажу:

Jео = К2×(Jдв+ Jш + Jн) + Jпдо , (1.20)

де Jпдо – момент інерції елементів системи без урахування ваги вантажу, приведений до вала двигуна:

Jпдо = 103×mo×Vп2н 2, (1.21)

Jпдо = 103×0,9×0,252/100,82= 0,0055 кг×м2.

Jео =1,15×(1,025+031+0,0,154)+0,0055=1,72 кг×м2.

Гранично допустиме прискорення двигуна 1/с2:

dw/dt=2×i× адоп / Дб , (1.22)

dw/dt = 2×112,9×0,3/0,56=120,9 1/с2.

де адоп – максимально допустиме лінійне прискорення вантажу, м/с2,

приймаемо за таблицею 13,3[2] адоп = 0,3 м/с2.

Визначаємо динамічний момент системи при підйомі вантажу, Нм

Мдин.в= Jег × dw/dt, (1.23)

Мдин в= 1,84×120,9=222,46 Нм.

Визначаємо динамічний момент системи при підйомі та опусканні ненавантаженого вантажозахоплюючого пристрою, Нм

Мдин о=Jео× dw/dt, (1.24)

Mдин о= 1,72×120,9=207,95 Нм.

1.4.2.3 Визначаємо середній пусковий момент

Середній пусковий момент, який розвиває двигун при підйомі вантажу:

Мср.пвпв + Мдин.в, (1.25)

Мср.пв=643,6+222,46=866,06 Нм.

Середній пусковий момент, який розвиває двигун при спуску вантажу:

Мср.свсв + Мдин.в, (1.26)

Мср.св=401,1+222,46=624,16Нм.

Середній пусковий момент, який розвиває двигун при підйомі ненавантаженого вантажозахрплюючого пристрою:

Мср.попо + Мдин.о, (1.27)

Мср.по=30+207,95=237,95 Нм.

Середній пусковий момент, який розвиває двигун при спуску ненавантаженого вантажозахоплюючого пристрою:

Мср.сосо + Мдин.о, (1.28)

Мср.по=10,7+207,95=218,65 Нм.

Виконуємо перевірку обраного двигуна за нагрівом з урахуванням періодів пуску, тобто Мср.п. не повинен перевищувати (1,7...1,9) Мн.

1.4.2.4 Час розгону механізму, с;

При підйомі вантажу

tр.пв = Jев×ωн /( Мср.пв - Мпв), (1.29)

tр.пв =1,84×100,8/(866,06 – 643,6) =0,83 с.

При гальмівному спуску вантажу

tр.св = Jев×ωн /( Мср.св - Мдин.в), (1.30)

tр.св = 1,84×100,8/(624,16–222,46)=0,46 с.

При підійманні ненавантаженого вантажозахоплюючого пристрою.

tр.по = Jео×ωн / (М'ср.п – Мпо), (1.31)

tр.по = 1,84×100,8/(237,95-30)=0,9 с.

При спуску вантажозахоплюючого пристрою:

tр.со = Jео ×ωн /( Мср.со - Мдин.о), (1.32)

tр.со = 1,84×100,8/(237,95+207,95)=0,41 с.

1.4.2.5 Час гальмування механізму, с:

Схеми керування двигунами механізмів підйому передбачають екстрене накладання механічних гальм при відключенні статора двигуна від мережі.

У зв’язку з цим для механізмів підйому електричне гальмування двигунів можна не враховувати .

Час гальмування для різноманітних режимів визначається з урахуванням моменту, який розвивається тільки механічним гальмуванням.

Момент гальмування Мг, Нм, визначається:

Мг = Кг×Мсмакс, (1.33)

Мг =2×401,7=803,4Нм.

де Мсмакс – максимальний статичний крутячий момент на гальмовому валу;

Мсмакс = Мсг = 401,7 Нм.

Кг - коефіцієнт запасу; Кг = 2.

Визначаємо час гальмування:

При підйомі вантажу:

tг.пв = Jєв×ωн / (Мг + Мсв), (1.34)

tг.пв =1,84×100,8/(803,4+401,7)=0,154 с.

При спуску вантажу:

tг.св = Jєв× ωн / (Мг - Мсв), (1.35)

tг.св = 1,84×100,8/(803,4-401,7)= 0,46 с.

При підйомі вантажозахоплюючого пристрою:

tг.по = Jео×ωн / (Мг + Мсо), (1.36)

tг.по =1,72×100,8/(803,4+10,07)=0,2 с.

При спуску вантажозахоплюючого пристрою:

tг.со = Jео ×ωн / (Мг - Мсо), (1.37)

tг.со =1,72×100,8/(803,4-10,07)=0,21 с.

1.4.2.6 Шляхи, пройдені вантажем або вантажозахоплюючим пристроєм за час пуску та гальмування, м:

При підйомі вантажу:

Sрпв = 0,5×Vп×tрпв , Sг.пв = 0,5×Vп×tг.пв , (1.35)

Sрпв = 0,5×0,25×0,83=0,10 м. Sг.пв = 0,5×0,25×0,154=0,01925 м.

При спуску вантажу:

Sрсв = 0,5×Vп×tрсв, Sг.св = 0,5×Vп×tгсв, (1.36)

Sрсв = 0,5×0,25×0,46=0,0575 м. Sг.св = 0,5×0,25×0,46=0,0575 м.

При підйомі вантажозахоплюючого пристрою:

Sрпо = 0,5×Vп×tрпо , Sг.по = 0,5×Vп×tг.по, (1.37)

Sрпо = 0,5×0,25×0.9=0,1125 м. Sг.по = 0,5×0,25×0,2=0,025 м.

При спуску вантажозахоплюючого пристрою:

Sрсо = 0,5 ×Vп × tрсо , Sг.со = 0,5×Vп × tг.со, (1.38)

Sрсо = 0,5×0,25×0,41=0,051255 м. Sг.со = 0,5×0,25×0,21=0,02625м.

1.4.2.7 Шляхи, що пройдені навантаженим або ненавантаженим пристроєм зі сталою швидкістю визначаємо за рівнянням.

При підйомі вантажу:

Sупв = Н – Sрпв – Sг.пв, (1.39)

Sупв = 8,5-0,1-0,0195=8,38 м.

Під час спуску вантажу:

Sусв = Н – Sрсв – Sг.св, (1.40)

Sусв =8,5-0,575-0,05751=8,385 м.

При підйомі ненавантаженого вантажозахоплюючого пристрою

Sупо = Н – Sрпо – Sг.по, (1.41)

Sупо =8,5-0,1125-0,025=8,3625 м.

Під час ненавантаженого спуску вантажозахоплюючого пристрою:

Sусо = Н – Sрсо – Sг.со, (1.42)

Sусо =8,5-0,05125-0,058=8,3625 м.

1.4.2.8 Час роботи із сталою швидкістю, с:

При підйомі вантажу:

tупв = Sупв / Vп, (1.43)

tупв =8,38/0,25=33,52 с.

Під час спуску вантажу:

tусв = Sусв / Vп, ,(1.44)

tусв =8,385/0,25=33,54 с.

Під підйомі ненавантаженого вантажозахоплюючого пристрою:

tупо = Sупо / Vп, (1.45)

tупо =8,3625/0,25=33,45 с.

Під час спуску вантажозахоплюючого пристрою:

tусо = Sусо / Vп, (1.46)

tусо =8,4225/0,25=33,69 с.

Результати розрахунків заносимо до таблиці 1.2

Таблиця 1.2 – Розрахунок навантажувальної діаграми

Вид

операції

Розгін

Сталий режим

Гальмування

М

t

S

M

t

S

M

t

S

Підйом з /в

866,06

0,83

0,10

643,6

33,52

8,38

-160

0,30

0,038

Спусу з/в

624,16

0,46

0,0575

401,7

33,54

8,385

-401,7

0,90

0,11

Підйом б/в

237,95

0,9

0,0112

30

33,45

8,362

-95

0,44

0,055

Спуск б/в

218,65

0,41

0,0512

10,07

33,69

8,422

-100

0,46

0,058

1.4.2.9 Сумарний час роботи, с:

Σt = tр.пв + tу.пв + tг.пв + tр.св + tу.св + tг.св + tр.по + tу.по + tг.по + tр.со + tу.со + tг.со, (1.47)

Σt =0,83+33,52+0,154+0,46+33,45+0,46+0,9+33,45+0,2+0,41+33,69+0,21=137,72 c.

1.4.2.10 Час перерви, с:

tп = ( Тц - åt ) / 4, (1.48)

tп = (360-137,724)/4=55,57 c.

Будуємо швидкісну та навантажувальну діаграми привода ( рисунок 1.2 )