1.3.2 Розрахунок навантажувальної діаграми приводу

1.3.2.1 Статичні моменти, приведені до валу двигуна:

При пересуванні рольганга з трубою:

Мсв = Fс× Дк /(2×і×ηн);

(1.9)

де і – передаточне відношення редуктора;

і = ωн×Дк/(2×Vпер)

(1.10)

і = 147,58×0,48/(2×1,1)=32,19

М_св = 8584,9×0,48/(2×32,19×0,87)=73,57 Нм

При пересуванні рольганга без труби;

Мсо = ((β×103×m0×9,81) × (2×f+μ×Дц)/(2×і×η0);

(1.11)

М_со = ((2,5×10³×18×9,81) × (2×0,001+0,02×0,2)/(2×32,19×0,83)=49,52 Нм

де η₀ – коефіцієнт корисної дії механізму при даному навантаженні,

визначили за кривими η= f(К₃) приведені в [ ]; η₀ = 0,83

К₃ – коефіцієнт завантаження;

К3 = m0/(m0+mв);

(1.12)

К₃ = 10/(18+10)=0,55

1.3.2.2 Динамічні моменти, приведені до валу двигуна:

Мдин = Je×dω/dt;

(1.13)

де dω/dt – прискорення або сповільнення двигуна, 1/с²;

J_e–приведений до валу двигуна еквівалентний момент інерції системи,кгм².

Визначили при роботі з вантажем J_eв та без вантажу J_eо;

Jeв=К2×Z× ( Jдв+ Jш+ Jм)+ Jпдв;

(1.14)

де К₂–коефіцієнт, враховуючий момент інерції редуктора та інших елементів, що обертаються зі швидкістю, яка відрізняється від швидкості двигуна, К₂=1,15;

J_ш – момент інерції гальмового шківа;

Jш = 0,3×Jдв;

(1.15)

J_ш = 0,3×0,3=0,09 кгм²

де J_м – момент інерції сполучною муфти та швидкохідного валу редуктора;

Jм = 0,15× Jдв;

(1.16)

J_м = 0,15×0,3=0,045 кгм²

де J_пдв – момент інерції поступового руху елементів системи, приведений до валу двигуна;

Jпдв = 103× (mв+m0) × (Vпер2/ωн2);

(1.17)

J_пдв = 10³× (10+18) × (1,1²/147,58²)=1,55 кгм²

J_eв= 1,15×2× (0,3+0,09+0,045)+1,55=2,55 кгм²

При пересуванні без труби;

Jео = К2×Z× ( Jдв+ Jш+ Jм)+ Jпдо;

(1.18)

де J_пдо – момент інерції поступального руху елементів системи, без

урахування ваги труби, при приведеній до валу двигуна;

Jпдо = 103× m0× (Vпер2/ωн2);	(1.19)
Jпдо = 103×18× (1,12/147,582)=1,0 кгм2 Jео = 1,15×2× (0,3+0,09+0,045)+1,0=2,01 кгм2

Гранично допустиме прискорення двигуна;

(dω/dt)доп = 2×і×адоп/Дк;

(1.20)

де а_доп – максимально допустиме лінійне прискорення механізму при розгоні та сповільненні приводу, приймаємо за а_доп = 0,3м/с²

(dω/dt)_доп = 2×32,19×0,3/0,48=40,24 1/с²

Динамічний момент системи при розгоні та сповільнені з трубою та без неї;

Мдин.в = Jeв× (dω/dt)доп;

(1.21)

М_дин.в = 2,55×40,24=102,61 Нм

Мдин.о = Jeо× (dω/dt)доп;

(1.22)

М_дин.о =2,01×40,24=80,88 Нм

1.3.2.3 Середній пусковий момент, що розвивають двигуни

при розгоні із трубою:

Мср.пв = Мсв+Мдин.в;	(1.23)
Мср.пв = 73,57+102,61=176,18 Нм

Виконуємо перевірку обраного двигуна за нагрівом з урахуванням періодів пуску, тобто М_ср.пв не повинен перевищувати (1,7...1,9) М_н.

М_н = 1,9×47,43×2=180,21 Нм

180,21 Нм ≥ 176,18 Нм

При розгоні без труби:

Мср.по = Мсо+Мдин.о;

(1.24)

М_ср.по = 49,52+80,88=130,40 Нм

1.3.2.4 Середній гальмівний момент, що розвивають двигуни

При гальмуванні з трубою:

Мср.гв = Мдин.в-Мсв;

(1.25)

М_ср.гв = 102,61-73,57=29,04 Нм

При гальмуванні без труби:

Мср.го = Мдин.о-Мсо;

(1.26)

М_ср.го = 80,88-49,52=31,36 Нм

1.3.2.5 Час розгону й гальмування візка з трубою та без неї

Розгін з трубою:

tрвр =Jeв× (ωн/(Мср.пв -М­св));	(1.27)
tрвр = 2,55× (147,58/(176,18-73,57))=3,67 с

Розгін без труби:

tрор = Jeо× (ωн/(Мср.по-М­со));	(1.28)
tрор = 2,01× (147,58/(130,40-49,52))=3,66 с

Гальмування на робочій швидкості з трубою:

tгвр = Jeв× (ωн /(Мср.гв+М­св));	(1.29)
tгвр = 2,55× (147,58/(29,04+73,57))=3,67 с

Гальмування на робочій швидкості без труби:

tгор = Jeо× (ωн /(Мср.го+М­со));	(1.30)
tгор = 2,01× (147,58/(31,36+49,52))=3,66 с

1.3.2.6 Шляхи пройдені в режимі пуску, гальмування, та сталих режимах:

Шлях пройдений візком на робочій швидкості з трубою у сталому режимі:

Sсвр = L-(Vпер×tрвр )-(Vпер×tгвр)

(1.31)

S_свр = 50-(1,1×3,67)-(1,1×3,67)=41,92 м

де V_пер×t_рвр – шлях розгону на швидкості з трубою;

V_пер×t_гвр – шлях гальмування на швидкості з трубою;

Шлях пройдений візком на робочій швидкості без труби у сталому режимі:

Sсор = L-(Vпер×tрор+Vпер×tгор);

(1.32)

S_сор = 50-(1,1×3,66+1,1×3,66)=41,95 м

де V_пер×t_рор – шлях розгону на швидкості без труби;

V_пер×t_гор – шлях гальмування на швидкості без труби.

1.3.2.7 Визначаємо час роботи зі сталою швидкістю

при робочій швидкості з вантажем:

tрсв = Sсвр/Vпер;	(1.33)
tрсв = 41,92/1,1=38,11 с

при робочій швидкості без труби:

tсор = Sсор/Vпер;	(1.34)
tсор = 41,95/1,1=38,13 с

Сумарний час одного технологічного процесу:

Σt = tрвр+ tсвр+ tгвр + tрор+ tсор+ tгор;	(1.35)
Σt = 3,67+38,11+3,67+3,66+38,13+3,66=90,9 с

Час паузи:

tп = (Tц- Σt)/2;

(1.36)

t_п = (160-90,9)/2=34,55 с

Визначаю еквівалентний момент за навантажувальною діаграмою:

Зробивши розрахунки щодо правильності попередньо обраного двигуна зрозуміли що обрали двигун правильно так як М_е М_н

72,86 Нм 94,86 Нм