Проектирование электротехнических устройств Курс лекций по электротехнике Курс лекций по теории электрических цепей Курс лекций по информатике

Проектирование и моделирование электротехнических устройств

Расчет мощности двигателей механизма поворота

Момент на валу двигателя:

Мдв = ,

где Мк – момент на колонне;

iобщ – общее передаточное отношение от двигателя до колонны;

η – к.п.д., характеризующий потери в зубчатых передачах и редукторах, η=0,82;

iобщ = i1 · i2 · i3,

где i1 =3 – передаточное отношение конической пары;

i2 = 5 – передаточное отношение зубчатой пары в большом навесном редукторе;

i3 = = = 46,

где nдв – число оборотов двигателя, nдв = 700 об/мин;

nк – число оборотов колонны, nк =1, (т.к. 180º за 30 мин по технической характеристике)

iобщ = 3·5·46 = 690

Момент на колонне складывается из суммы моментов статического и динамического

Мк = Мк ст + Мк дин ,

Мк ст =  ,

где Q – сила действующая на подшипник;

dц – диаметр внутреннего кольца подшипника;

f=0,01 – приведённый коэффициент трения в подшипнике.

Силы, действующие на радиальные подшипники колонны будут максимальными при одностороннем нагружении колонны, т.е. тогда, когда одна консоль стенда будет нагружена силой, равной массе СК с металлом.

Qр =  = = 478 т,

где Gгр – грузоподъемность стенда;

l- расстояние от центра колонны до центра СК;

а – расстояние между радиальными подшипниками.

Сила, действующая на упорный подшипник равна сумме величины грузоподъемности и массы вращающихся частей стенда

Qуп = Gгр + Gв = 220+150= 370 т.

Мк ст = =

= 544370 кг см

Динамический момент зависит от углового ускорения вращающихся масс и их момента инерции

Мдин = J·ε

Примем время разгона до номинальной скорости вращения стенда tр=5 сек

ε =  = 0,105 сек-1 

ε = = 0,021 сек-2

J = m R2 ,

где m – масса СК с металлом;

R – радиус поворота стенда (расстояние от центра колонны до центра СК)

m =  = = 22426

J = 22426 · 52 = 560652 кгмсек2

С учетом всех вращающихся масс момент инерции будет больше полученной величины ориентировочно в 1,3

расчетный Jр = 560652·1,3 = 728848 кгмсек2

Мдин = 728848·0,021 = 15305 кгм = 1530500 кгсм

Момент на колонне:

Мк = 544370+1530500 = 2074870 кгсм = 20748,7 кгм

Момент на двигателе:

Мдв =  = 18,3 кгм

Мощность двигателя:

Р = = = 13,1 кВт

В данном расчете мощности принято, что максимальный момент от нагрузки равен номинальному моменту двигателя. Но вполне обосновано можем считать, что максимальный момент от нагрузки может быть равен максимальному моменту двигателя.

Исходя из того, что стенд включается сравнительно редко (один раз через каждые 45 мин.), и учитывая сказанное выше можем снизить мощность двигателя:

К= = 1,8

Мдв =  7,27 кВт

К установке примем два двигателя по 8 кВт каждый.

Рис.66 Стенд подъемно-поворотный

Рис.67 Стенд-подъемно-поворотный. Узел опорной колонки

Метод эквивалентного тока, как и метод средних потерь, основан на допущении близости среднего за цикл и максимального перегревов. Это допущение не влечет за собой существенной погрешности, если выполнено условие (7.14). Кроме того, метод эквивалентного тока исходит из предположения независимости потерь в стали и механических от нагрузки и предполагает постоянство величины сопротивления главной цепи двигателя на всех участках заданного графика нагрузки. Следовательно, в случаях, когда k ¹ const (например, когда асинхронный двигатель работает при изменяющемся напряжении) или R ¹ const (асинхронный двигатель с глубоким пазом или двойной клеткой в режиме переменного скольжения), метод эквивалентного тока может привести к существенным погрешностям.

В ряде случаев при проверке двигателя по нагреву удобно пользоваться графиком момента, развиваемого двигателем, в функции времени. Если поток двигателя при этом постоянен, то между моментом и током существует прямая пропорциональность (М = сI). В этих случаях возможна проверка двигателя по эквивалентному моменту, который для ступенчатого графика вычисляется по формуле

                                  (7.18)

Величина эквивалентного момента сопоставляется с номинальным моментом, и если Мэкв £ Мн, то двигатель удовлетворяет требованиям нагрева.

Метод эквивалентного момента применим для проверки по нагреву синхронных и асинхронных двигателей нормального исполнения и двигателей независимого возбуждения при работе с номинальным потоком.

Если нагрузочная диаграмма двигателя задана в виде графика мощности, то проверка двигателя по нагреву на основе заданного графика может быть произведена непосредственно лишь в случаях, когда между мощностью и током существует прямая пропорциональность, что имеет место при работе двигателя с постоянным потоком и скоростью.

Для ступенчатого графика эквивалентная мощность вычисляется по формуле

                                            (7.19)

и сравнивается с номинальной мощностью двигателя; проверяется выполнение условия Рэкв £ Рн.

Пример расчета силовых параметров технологической линии

Пример конструкции шестерённого блока для привода валков 2-го ручья в технологии мягкого обжатия

Конструирование МК

Пример выбора технических решений для мелкосортной МНЛЗ с большегрузным стальковшом

Тянуще – правильная машина


На главную