3. Расчет и выбор мощности двигателя подъема
3.1 Расчет статических нагрузок и предварительный выбор двигателя подъема.
Статические нагрузки для привода подъема обусловлены силой тяжести, которая носит активный характер, который может как помогать движению (при спуске груза), так и мешать движению (при подъеме груза).
, Н
(3.1)
где m – масса, кг
g
– ускорение свободного падения, g
= 9,8 м/
Сила тяжести груза
,
Н
Сила тяжести грузозахватывающего устройства
,
Н
Статическая мощность двигателя при подъеме груза
,Вт
(3.2)
где
- КПД привода подъема
, кВт
Статическая мощность двигателя при спуске груза в тормозном режиме
(3.3)
, кВт
Статическая мощность двигателя при подъеме пустого крюка
, кВт
(3.4)
где
- КПД механизма подъема без нагрузки
(3.5)
где
- коэффициент загрузки
(3.6)
По формуле 3.5
По формуле 3.4:
, кВт
Статическая мощность при силовом спуске крюка
,
кВт (3.7)
, кВт
Эквивалентная мощность двигателя
(3.8)
=65,94
, кВт
Номинальная мощность двигателя выбирается по условию
(3.9)
где
-
коэффициент запаса, учитывающий
перегрузку двигателя
.
Данному условию удовлетворяет АД с фазным ротором серии: МТН 612-6
80
кВт
965
об/мин
88%
=
3580
3.2 Проверка двигателя на нагрев, перегрузочную и пусковую способность.
При работе в ЭП крана двигатель должен поднять максимальный груз даже при возможной просадке напряжения сети на 15%, при этом пуск двигателя подъема должен осущесвиться за время от 1 до 5 секунд для предотвращения резких толчков и обеспечения заданной производительности крана т.к. в периуды пуска двигатель перегревается пусковым током в 2,5 раз превышающим номинальное значение, осуществляем проверку двигателя на нагрев. Для уменьшения скорости барабана подъемной лебедки на валу двигателя устанавливается редуктор, на барабане полиспаст.
Предаточное число редуктора
(3.10)
где
-число
оборотов, об/мин
-радиус
барабана подъемной лебедки, м
-передаточнео
число полиспаста
Принимаем к установке редуктор [1, табл. 16] двух ступенчатый, 2-й рядный с передаточным числом 28
Статический момент двигателя при подъеме груза
, Нм (3.11)
, Нм
Проверка двигателя
на перегрузочную способность осуществляется
исходя из условий реостатного пуска
двигателя обеспечивающего
и возможного снижения напряжения сети
на 15%.
(3.12)
При выполнении данного условия выбранный двигатель проходит проверку на перегрузочную способность.
Статический момент двигателя при спуске груза в тормозном режиме
, Нм (3.13)
, Нм
Статический момент двигателя при подьеме пустого крюка
, Нм (3.14)
, Нм
Статический момент при спуске пустого крюка в силомов режиме
, Нм (3.15)
, Нм
Момент инерции двигателя подъема с грузом
,
(3.16)
где,
- угловая скорость двигателя,
(3.17)
Момент инерции привода подъема без груза
(3.18)
,
Время пуска двигателя при подъеме груза
(3.19)
где,
- пусковой момент двигателя
,Нм (3.20)
, с
Оптимальное время
пуска с грузом для двигателя подъема
от 1 до 5 секунд. Если
секунды, то необходимо ограничить
пусковой момент двигателя задаваясь
оптимальным временем пуска
,Нм (3.21)
, Нм
По формуле (3.19):
Если время пуска с грузом больше 5 секунд то необходимо выбрать двигатель большей мощности.
Время пуска двигателя при спуске груза
(3.22)
, с
Время пуска двигателя при подъеме пустого крюка
(3.23)
,с
Время пуска двигателя при спуске пустого крюка в силовом режиме
(3.24)
, с
Среднее установившееся время работы крана с постоянной скоростью
(3.25)
Где:
,с (3.26)
, с
По формуле (3.25):
,с
Эквивалентный момент двигателя за цикл работы крана
,Нм (3.27)
Номинальный момент двигателя
,Нм (3.28)
, Нм
Выбранный двигатель проходит проверку на нагрев
