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:
Приведенный к валу двигателя суммарный момент инерции движущихся исполнительных органов рабочей машины и связанных с ними движущихся масс:
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:
Пусковые Мп и тормозные Мт моменты двигателя, при которых обеспечивается возможность разгона и торможения электропривода с заданным допустимым ускорением:
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:
Читайте также: Звук в редукторе ваз 2106
Для приближенного расчета времени переходного процесса оцениваем
средний момент двигателя Мср:
– при динамическом торможении
Движение без груза:
– 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:
Расчет угла поворота вала двигателя за время переходного процесса
Расчет времени работы с установившейся скоростью:
Рассчитанные параметры приведены в таблице 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
Полученные значения показывают, что выбранный двигатель по нагреву подходит.
Статический и динамический моменты
Механическая часть ЭП – ротор (якорь) ЭД, элементы механической передачи (редуктор); ИО рабочей машины.
Читайте также: Мотор редуктор 3000 1
Движение механической части ЭП подчиняется законом механики. Рассмотрим простейшую схему ЭП:
ЭД вращает точильный круг, находящийся на валу.
М – момент на валу ЭД (вращающий);
Мс – момент сопротивления ИО (создается за счет срезания слоя металла с затачиваемого инструмента) – статический момент.
Статические моменты бывают:
Активный Мс – действует всегда в одном направлении независимо от того, находится ли система в покое или движется в ту или иную сторону.
Например: момент висящего груза (см. рисунок 2.2).
Реактивный Мс – действует только при движении и направлен всегда против движения (см. рисунок 2.3).
Например: момент, создаваемый силами трения, обусловленный резаньем металла.
Чтобы ЭП вращался момент двигателя М должен преодолевать статический момент Мс. Если М≠Мс, то возникает динамический момент:
, где – угловое ускорение.
J = m∙r 2 [кг∙м 2 ] – момент инерции всех вращающихся масс (m – масса тела, r – радиус инерции); J характеризует инертность привода.
Иногда в справочниках указывается не момент инерции J, а маховый момент (Mм) – произведение веса тела на диаметр инерции:
, если GD 2 в [кг∙м 2 ],
, если GD 2 в [Н∙м 2 ]
2.2 Уравнение движения электропривода
1) M>Мс, тогда (+), → (+), → ускорение ЭП (скорость ω ↑)
2) M=Мс, тогда =0, → ω=const (частный случай ω=0), → ЭП вращается с постоянной скоростью;
3) M 2 (вентиляторы, компрессоры)
Зависимости ω=f(Mc), n=f(Mc) – называются механическими характеристиками ЭД (рисунок 2.6).
2 – ЭД постоянного тока независимого возбуждения;
3 – ЭД постоянного тока последовательного возбуждения;
Если графики 2.5 и 2.6 совместить, то получим точку установившегося режима.
В точке А (рисунок 2.7) Мс=М, значит это точка установившейся работы (со скоростью ωуст)
Читайте также: Как регулировать редуктор давление в системе водоснабжения
2.4 Жесткость характеристики
3 – мягкая (ДПТ ПВ, АД с добавочным сопротивлением в цепи ротора)
4 – абсолютно мягкая (груз на валу)
2.5 Приведение статических моментов и моментов инерции
Элементы механической части ЭП связаны между собой и оказывают друг на друга воздействие.
Приведение –пересчет входящих в уравнение движения сил, моментов, масс, моментов инерции к элементу, движение которого рассматривается (чаще к валу ЭД).
Для расчетов реальную систему (ЭД, редуктор, барабан, груз – см. рисунки 2.10, 2.12, 2.13) приводят в простейшую (см. рисунок 2.9, 2.11).
ПИМ – приведенный исполнительный механизм.
1) при данной скорости вращения ЭД мощность, требуемая ПИМ должна быть равна мощности реальной системы;
2) при данной скорости ЭД запас кинетической энергии ПИМ должен быть равен реальной системы.
I. Приведение Мс:
1. Вращательное движение ИМ.
– формула приведения момента сопротивления
2. Поступательное движение ИМ.
Р2=mgv – мощность, требующаяся для подъема груза
Приведенный момент сопротивления
, где – радиус приведения
3. Двигатель через редуктор вращает барабан и поднимает груз.
где – радиус приведения
Опускание происходит за счет веса груза. Чтобы скорость была постоянной, ЭД должен развивать тормозящий момент. Энергия передается от груза к валу двигателя (т.е. наоборот), → ЭД развивает меньший момент.
Дата добавления: 2019-10-16 ; просмотров: 306 ;
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Механика © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер
