 |
Расчет приведенных статических моментов, моментов инерции и коэффициента жесткости системы электропривод – рабочая машина
|
|
|
|
На этапе предварительного расчета мощности электродвигателя по заданным техническим показателям рабочей машины были рассчитаны статические и динамические моменты рабочей машины. После выбора двигателя и редуктора, когда известны передаточное число, коэффициент полезного действия КПД редуктора, рассчитываются статические моменты рабочей машины, к валу двигателя. Движение при рабочем ходе:
Движение при транспортировке:
С учетом потерь в редукторе статические моменты на валу рассчитывают в зависимости от режима работы электропривода. Статический момент на валу в двигательном режиме с грузом:
Статический момент на валу в двигательном режиме без груза:
При работе электропривода в тормозных режимах потери в редукторе вызывают уменьшение нагрузки двигателя.
Статический момент на валу в тормозном режиме с грузом:
Статический момент на валу в тормозном режиме без груза:
Номинальный момент на валу двигателя:
Суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции системы может быть рассчитан по соотношению:
-при движении с грузом:
-при движении без груза:
Приведенный к валу двигателя суммарный момент инерции движущихся исполнительных органов рабочей машины и связанных с ними движущихся масс:
-при движении с грузом:
-при движении без груза:
В проекте допускается рассчитывать момент инерции электропривода приближенно, принимая в формуле коэффициент δ=1,3…1,5.
Приведенную к валу двигателя жесткость упругой механической связи Спр
определяют через значение крутильной жесткости рабочего вала (упругой муфты) через значение линейной жесткости – по формуле:
Установившаяся скорость двигателя:
|
|
|
При рабочем ходе:
При транспортировке:
Пусковые Мп и тормозные Мт моменты двигателя, при которых обеспечивается возможность разгона и торможения электропривода с заданным допустимым ускорением:
-при движении с грузом:
-при движении без груза:
Пусковой момент в двигательном режиме с грузом:
Пусковой момент в двигательном режиме без груза:
Тормозной момент в тормозном режиме с грузом:
Тормозной момент в тормозном режиме без груза:
Для приближенного расчета времени переходного процесса оцениваем
средний момент двигателя Мср:
Движение с грузом:
– при реостатном пуске
– при динамическом торможении
Движение без груза:
– при реостатном пуске
– при динамическом торможении
При питании от преобразователя с задатчиком интенсивности средний момент двигателя можно принять равным моменту, допустимому по ускорению: – при пуске М ср = М п; – при торможении М ср = М т;
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Расчет времени переходных процессов:
Движение с грузом:
- при пуске
- при торможении
Движение без груза:
- при пуске
- при торможении
Расчет угла поворота вала двигателя за время переходного процесса
Движение с грузом:
- при пуске
- при торможении
Движение без груза:
- при пуске
- при торможении
Расчет времени работы с установившейся скоростью:
Движение с грузом:
Движение без груза:
Рассчитанные параметры приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Участок Движения | Движение с грузом | Движение без груза | ||||
| пуск | уст. режим | тормо- жение | пуск | уст. режим | тормо- жение | |
| t, с | 0,5 | 31,26 | 0,5 | 0,7 | 22,33 | 0,7 |
| α, м | 0,06 | 7,88 | 0,06 | 0,122 | 7,756 | 0,122 |
| ν, м/c | 0,12 | 0,25 | 0.12 | -0,17 | -0,35 | -0.17 |
| Мрост, кН∙м | 2,99 | 2,99 | 2,99 | 6,897 | 6,897 | 6,897 |
| Jрост, кг∙м2 | 820,1 | 820,1 | 820,1 | 635,1 | 635,1 | 635,1 |
| Мродин, кН∙м | 2,05 | -2,05 | 1,588 | -1,588 | ||
| Мро, кН∙м | 5,04 | 2,99 | 0,9 | 8,486 | 6,897 | 5,31 |
| Мрc, Н∙м | 59,81 | 59,81 | 59,81 | 137,9 | 137,9 | 137,9 |
| Мвс, Н∙м | 61,65 | 142,2 | 133,8 | |||
| Мс, Н∙м | 61,65 | 142,2 | 133,8 | |||
| ωc, рад/с | 31,2 | 62,5 | 31,2 | 83,5 | ||
| Jпр, кг∙м2 | 0,328 | 0,328 | 0,328 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| J, кг∙м2 | 37,81 | 37,81 | 37,81 | 42,34 | 42,34 | 42,34 |
| Мдин, Н∙м | ||||||
| Мдоп.уск, Н∙м | ||||||
| Мср, Н∙м | 2430,5 | 2802,6 | 2579,1 | |||
| t, с | 0.5 | 31,74 | 0,52 | 0,67 | 23,6 | 0,73 |
| α, рад | 7,8 | 1984,1 | 8,1 | 14,1 | 1970,57 | 15,33 |
Предварительная проверка двигателя по нагреву осуществляется по величине
|
|
|
среднеквадратичного момента:
М доп=536(Н∙м); М доп*0.8=428,8(Н∙м)
Полученные значения показывают, что выбранный двигатель по нагреву подходит.
|
|
|
