|
|
VII. Расчет и выбор электродвигателя.
Целью расчета является определение статических нагрузок, приведенных к валу электродвигателя, для выбора мощности электродвигателя механизма подъема мостового крана.
Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза, в кВт определяется следующим образом:
Рст.гр.под =
где G=m∙g=80∙103∙ 9,8=784000H-вес поднимаемого груза;
m-номинальная грузоподъемность, кг;
g-ускорение свободного падения, м/с2;
G0=m0∙g=0,8∙103∙9,8=7840Н-веспустого захватывающего приспособления;
m0 - масса пустого захватывающего приспособления, кг;
vн = 4,6м/мин = 0,07 м/с - скорость подъема груза;
hнагр = 0,84 - КПД под нагрузкой.
Р ст.гр.под .= = 65,98 кВт.
Мощность на валу электродвигателя при подъеме пустого захватывающего приспособления, кВт:
Р ст.п.гр.= (4.2)
где hхх=0,42 - КПД механизма при холостом ходе.
Рст.п.гр.= =1,3 кВт.
Мощность на валу электродвигателя обусловленная весом груза, кВт:
Ргр.=(G+G0)*vс*10-3
где vс=vн=0,07 м/с - скорость спуска.
Ргр=(784000+7840)*0,07*10-3=55,42 кВт.
Мощность на валу электродвигателя, обусловленная силой трения, кВт:
Ртр.=() * (1 - нагр.) * vc * 10-3
Ртр .= () * (1-0,84) * 0,07 * 10-3 = 8,88 кВт.
Так как выполняется условие Ргр > Ртр, следовательно, электродвигатель работает в режиме тормозного спуска.
Мощность на валу электродвигателя при тормозном спуске, определяется следующим способом, кВт:
Рт.сп.=(G+G0)*Vс*(2-)*10-3
Рст.сп.=(784000+7840)*0,07*(2-)*10-3=44,8 кВт.
Мощность на валу электродвигателя во время спуска порожнего захватывающего приспособления, кВт:
Рс.ст.о.=G0∙Vс∙ (-2) ∙10-3
Рс.ст.о.=7840∙0,07(-2) ∙10-3=0,2 кВт.
Рассчитаем нагрузочный график механизма подъема мостового крана для наиболее характерного цикла работы
Время подъема груза на высоту Н:
tр1= =85,7 сек.
где Н-высота подъема груза, м.
Время перемещения груза на расстояние L:
t01= =48 сек.
Время для спуска груза:
tр2= =85,7 сек.
Время на зацепление груза и его отцепления:
t02= t 04=200 сек.
Время подъема порожнего крюка:
tр3= =85,7 сек.
Время необходимое для возврата крана к месту подъема нового груза:
t03= =48 сек.
Время спуска порожнего крюка:
tр4= =39,2 сек.
Вычертим нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла:
Рисунок 4.1- Нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла.
Таблица 4.1- Рабочий цикл механизма подъема.
Участки
Подъем груза
Па -
уза
Спуск груза
Па -
уза
Подъем крюка
Па -
уза
Спуск крюка
Па -
уза
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Рс, (кВт)
65,98
0
44,8
0
1,3
0
0,2
0
t, (cек)
85,7
48
85,7
200
85,7
48
85,7
200
Суммарное время работы электродвигателя:
S tр=tр1+ tр2+ tр3+ tр4=4*85,7 = 342,8 сек.
Суммарное время пауз:
S t0=t01+t02+t03+t04=48+48+200+200=496 сек.
Эквивалентная мощность за суммарное время работы электродвигателя, кВт:
Рэкв= (4.9)
Рэкв= =39,8кВт.
Эквивалентную мощность пересчитываем на стан- дартную продолжительность включения соответствующего режима работы механизма крана, кВт:
Рэн=Рэкв ∙
Рэн=39,8∙ = 1,26 кВт.
Определяем расчетную мощность электродвигателя с учетом коэффициента запаса, кВт:
Рдв=
где Кз = 1,2 - коэффициент запаса;
hред = 0,9 - КПД редуктора.
Рдв= =1,7 кВт.
Угловая скорость лебедки в рад/с и частота вращения лебедки в об/мин, определяется следующим способом:
wл=
где D - диаметр барабана лебедки, м.
wл = = 0,2 рад/с.
nл =
nл = = 2 об/мин.
Полученные значение мощности электродвигателя в пункте (4.11) и значение стандартной продолжительности включения ПВст = 20% , будут являться основными критериями для выбора электродвигателя.
Выберем электродвигатель из следующих условий:
Рном ³ Рдв
Рном ³ 50,7 кВт
Таблица 4.2 - Технические данные асинхронного электро - двигателя с фазным ротором типа МТН512-6
Параметры двигателя
Значение параметра
1
2
Мощность, Рн
55 кВт
Частота вращения, nн
970 об/мин
Ток статора, I1
99 А
Коэффициент мощности, Соs j
0,76
КПД, hн
89 %
Ток ротора, I2
86 А
Напряжение ротора, U2
340 В
Максимальный момент, Мm
1630 Нм
Маховый момент, GD2
4,10 кг∙м2
Напряжение, U
380 В
Частота, f
50 Гц
Продолжительность включения, ПВст
25 %
VIII. Расчет и построение естественной механической характеристики.
Целью расчета является расчет и построение естественной механической характеристик электродвигателя и механизма подъёма мостового крана.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.