Задача 21. Электропривод скреперных установок

Построить нагрузочную диаграмму канатно-креперной установки типа ТС-1, предназначенной для уборки навоза в коровнике на 100 голов. Произвести выбор электрического двигателя для привода установки.

Исходные данные

1. Расстояние между каретками В_к = 19м,

2. Длина транспортера L_т = 80м,

3. Масса одной каретки m_r = 50 кг,

4. Скорость движения кареток v_к = 0,2 м/с,

5. Коэффициент трения качения колеса каретки

6. Коэффициент трения в подшипниках качения f_п = 0,02,

7. Диаметр подшипника качения d_к = 0,03 м,

8. Диаметр колеса каретки D_к = 0,06 м,

9. Коэффициент, зависящий от типа колес и вида трения в подшипниках

10. Масса одного погонного метра троса m_т = 0,5 кг/м,

11. Коэффициент трения троса о деревянный настил f_т = 0,5,

12. Коэффициент сопротивления перемещению навоза по каналу f_н = 1,8,

13. Усилия заклинивания, приходящееся на один скрепер F_зак = 30 Н,

14. Отношение диаметра цапфы вала или звездочки к диаметру блока или звездочки

15. Суммарное передаточное число i = 50,32,

16. Диаметр приводной звездочки D_з = 0,2 м,

17. Количество кареток Z_к= 4.

Решение

Усилия, возникающие в тросе на холостом ходу,

1. Усилие, связанное с преодолением сопротивления движению каретки,

2. Усилие, связанное с преодолением трения в направляющих звездочках, блоках,

где F_п – предварительное натяжение тягового троса, равное 2 500 Н,

f_б – коэффициент трения, равный 0,02.

3. Усилие, связанное с преодолением сопротивления трения троса о деревянный настил,

где l_т – длина троса, равная длине транспортера, l_т = 80 м.

4. Суммарное усилие, возникающее в тяговом тросе на холостом ходу,

где коэффициент, зависящий от состояния направляющих швеллеровнавозного

канала, равный 1,4.

Усилия, возникающие в тросе под нагрузкой,

Усилие, необходимое для преодоления сопротивления передвигаемого по каналу навозу,

где m_н – масса навоза, приходящаяся на одну каретку, в кг, определяется по формуле

здесь N – количество животных, равное 100,

q – выход навоза о одного животного, равный 30 кг,

n_у – число уборок навоза в сутки, равное 4.

5. Усилие, необходимое для преодоления сопротивления передвигаемого по каналу тела волочения,

где f_н¹ – коэффициент сопротивления перемещению навоза по каналу в момент образования тела волочения, равный f_y¹= 1,2f_н

6. Усилие, необходимое для преодоления сопротивления от заклинивания навоза между ножом скрепера и дном канала,

F_зк = Z _кF_зк = 4*30 = 120 Н.

Значения моментов и усилий при каждом рабочем ходе транспортера

А – первый рабочий ход

Усилие в тросе в начале трогания кареток и начальный момент

F₁ = Fх.х.= 382,7 Н,

М₁ =

где угловая скорость звездочки лебедки, равная 2 рад/с,

КПД передачи, равный 0,9,

i – суммарное передаточное число, равное 50,32.

Усилие и момент сопротивления перемещению навоза по каналу

F₂ = Fх.х. +(F_н¹ + F_зк) = 382,7 + (15 892,2 + 120)*1,4 = 22 799,8 Нм

М₂ =

Усилие и момент сопротивления в конце первого рабочего хода:

М₄ =

Усилие и момент при возвращении кареток в исходное положение

F₅ = F_х.х. и М₅ = М₁

Б – второй рабочий ход

31