Розрахунок потужності електродвигуна і вибір редуктора

 

Двигун механізму пересування візка вибираємо по пусковому моменту. Значення пускового моменту повинно бути таким, при якому відсутня пробуксовка ведучих коліс не завантаженого візка по рейкам, а коефіцієнт запасу зчеплення повинен бути не менше 1,2.

Для завчасного вибору двигуна визначаємо опір пересуванню завантаженого візка в пусковий період:

 

(4)

де а — середнє зусилля візка (крана) при пуску, м/с².

 

Загальна потужність приводу:

 

(5)

 

де ψ_СР — середня кратність пускового моменту,

 

(6)

 

ψ_MAX, ψ_MIN — відповідно максимальна та мінімальна кратність пускового моменту.

Значення кратності пускових моментів для двигунів, що працюють в пускових режимах, приймають: ψ_MIN =1,1... 1,4; ψ_MAX = 1,8... 2,5; ψ_СР = 1,5

... 2,0. Середні коефіцієнти перевантаження двигунів при пуску в залежності від їх типу: з незалежним збудженням ψ_СР = 1,7... 1,8; зі змішаним збудженням ψ_СР = 1,8... 1,9; з послідовним збудженням ψ_СР = 1,8... 2,0; для асинхронних з фазовим ротором ψ_СР = 1,5... 1,7.

 

Розрахункова потужність двигуна механізму, визначена з урахуванням інерційних навантажень, повинна задовольняти умові:

 

N_P ≥ N_CT, (7)

 

- для механізму переміщення

 

За каталогом завчасно приймаємо електродвигун з фазовим ротором типу МТF-312-6: потужність: N = 15 кВт (при ПВ = 40%); кількість обертів: n = 955 хв^-1 (ω = 99,96 рад/с); момент інерції ротора: J_Р =0,318 Н · м · с²; максимальний (пусковий) М_П.МАХ = 480 Н · м. Номінальний момент:

М_Н =9750 · N/n =9750 · 15/955 =153 Н · м

 

Визначимо середній пусковий момент, Н∙м, двигуна для розгону ненавантаженого візка з умовами відсутності буксування приводних коліс і наявності необхідного запасу зачеплення:

 

(8)

 

Щоб отримати чисельне значення , слід завчасно обрати не тільки двигун, але і редуктор механізму переміщення візка, потім провести розрахунок приводу і остаточно обрати двигун.

Визначимо частоту обертання колеса:

 

(9)

 

Розрахункове передаточне число редуктора:

 

(10)

 

За каталогом приймаємо редуктор типу ВКН – 630 - 14 (з передаточним числом U_Р =14, схемою складання 1, передаваєма потужність - 20 кВт).

Фактична частота обертання колеса:

 

(11)

 

Фактична швидкість пересування візка з номінальним вантажем:

 

(12)

 

Мінімальний час пуску двигуна не завантаженого візка:

 

(13)

 

де а_{П.МАХ —} максимально допустиме прискорення не завантаженого візка.

Для забезпечення запасу зчеплення (k_СЦ = 1,2) при пуску не завантаженого візка прискорення повинно бути не більше значення, вирахуваного за формулою:

(14)

 

де φ — коефіцієнт зчеплення ведучого колеса з рейкою (для кранів, що працюють у закритих приміщеннях — φ = 0,12);

G_сц – сцепна вага візка; в загальному випадку за допомогою рівнів статики визначити навантаження на приводні колеса ненавантаженого візка.

Приймаємо: G_сц = G_т = 2 Н

n_к – загальне число ходових коліс;

n_пр – число ведучих коліс.

Статичний момент опору пересування не завантаженого візка, приведений до валу двигуна:

 

(15)

 

де η_м — к.к.д. механізму пересування візка.

 

Момент інерції рухомих мас візка, приведений до валу двигуна:

 

 

Або

 

(16)

 

де J_Р.М — момент інерції ротора двигуна та муфт, з гальмівним шківом,

 

J_Р.М = 0,318 + 0,1 + 0,161 + (0,148 · 2) =0,875 Н · м · с². (18)

 

Маса візка з гаковою підвіскою:

 

= 1957,2 Н · м · с²

 

Середній пусковий момент двигуна:

 

(19)

Розрахункова потужність:

 

, (20)

 

де .

Для приводу механізму переміщення візка остаточно приймаємо електродвигун МТF012-6

Середній пусковий момент двигуна МТF012-6:

 

М_П.СР = ψ_СР · М_Н = 1,55· 9750= 15112,5 Н · м. (21)

 

Фактичний час пуску двигуна навантаженого візка:

 

(22)

 

Фактичний коефіцієнт запасу зчеплення приводних коліс з рейками:

 

(23)

 

Фактичне прискорення при розгоні навантаженого візка: