3.Расчёт моментов статических сопротивлений и предварительный расчёт мощности электродвигателя.

Время пуска t_пдо установившейся скорости с допустимым ускорением, торможения t_Tот установившейся скорости до остановки

vу- заданная скорость движения, м/с а - предельное ускорение, м/с^2

(3.1)

Путь, который проходит тележка за время пуска и торможения, в данном случае также будет одинаков:

(3.2)

С учётом (3.2) можно вычислить время установившегося режима:

(3.3)

Вычисленные времена пуска, торможения и установившегося режима позволят вычислить среднеквадратичный момент, действующий в течение всего времени работы электропривода.

Для вычисления среднеквадратичного момента необходимо вычислить момент сопротивления на каждом участке работы. Момент сопротивления в дальнейшем будет называться моментом рабочего органа машины M_po. Он состоит из статической М_рости динамической М_родинсоставляющей:

(3.4)

Для вычисления динамической составляющей момента необходимо вычислить моменты инерции рабочего органа с грузом и без груза:

(3.5)

Подставляя данные в выражение (3.5) получаем моменты инерции для случая с грузом:

(3.6)

И без груза:

(3.7)

Динамический момент определяется выражением:

(3.8)

Вычисляем динамический момент для разгона и торможения с грузом:

(3.9)

И без груза:

Статическая составляющая моментавычисляется по формуле: (3.11) Момент сил трения в подшипниках с грузом: (3.12) Без груза (3.13) Момент сил качения с грузом: (3.14) Без груза (3.15) Определяем статическую составляющую момента с грузом: (3.16) И без груза: (3.17)

(3.10)

Далее вычисляем полный момент рабочего органа:

Во время пуска с грузом:

(3.18)

Движение с грузом:

(3.19)

Торможение с грузом:

(3.20)

Разгон без груза:

(3.21)

Движение без груза:

(3.22)

Торможение без груза:

(3.23)

На основании полученных данных можно построить предварительную рабочую характеристику. Для простоты построения характеристики момент на участках считается неизменным, что отражается на форме характеристики. Данные представлены в относительных единицах для скорости и момента. Базисной величиной приняты максимальная скорость и максимальный момент рабочего органа:

Рис. 4.1 – Предварительная рабочая характеристика

На Рис. 4.1 обозначены следующие участки:

0-1: Разгон с грузом, 1 с.

1-2: Движение с грузом, 7 с.

2-3: Торможение с грузом, 1 с.

3-4: Стоянка, М_ро=0, время неизвестно

4-5: Разгон без груза, 1 с.

5-6: Движение без груза, 7 с.

6-7: Торможение без груза, 1 с.

При известных моментах на каждом участке можно вычислить среднеквадратичный момент. Так как момент возводится в квадрат, знак можно не учитывать. Выражение для среднеквадратичного момента следующее:

(3.24)

Подставляя в (3.24) известные значения получаем:

(3.25)

В знаменателе (3.25) находится величина, которая характеризует время работы электропривода t_р=18c. Зная эту величину и зная количество циклов в часz=90можно найти фактическую продолжительность включения электропривода:

(3.26)

Мощность двигателя можно найти по следующему соотношению:

(3.27)

Где k₁– коэффициент учитывающий динамические нагрузки, обусловленные вращающимися элементами электропривода (двигатель, редуктор), а также потери мощности в редукторе,k₁=1,4;

ПВ_кат– ближайшее каталожное значение продолжительности включения. Так как в каталоге крановых асинхронных двигателей мощности приведены к ПВ = 25%, для расчётов примем ПВ_кат= 25% = 0,25.

(3.28)