Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия (стр. 1 из 2)
| Московский государственный колледж электромеханики и информационных технологий Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия Курсовой проект КП.1806.00.16.ПЗ Разработал: Федоров В.В. Руководитель: Ежов Ю.И. 2002 | ||||||||||||||
| 1. Содержание 1. Содержание. (ст. 2) 2. Введение. (ст. 3-4) 3. Задание на проект. (ст. 5-6) 4. Методика выбора двигателя для механизма передвижения моста универсального крана. (ст. 7-8) 5. Проверка выбранного двигателя на перегрузочную способность. (ст. 9) 6. Построение нагрузочной диаграммы. (ст. 10) 7. Расчет механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения. (ст. 11) 8. Расчет пусковых резисторов двигателя постоянного тока независимого возбуждения. (ст. 12) 9. Литература. (ст. 13) | ||||||||||||||
КП.1806.00.16.ПЗ | ||||||||||||||
| изм | лист | №докум | подп | дата | ||||||||||
| разраб | Федоров | 10.02.02 | Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия | лит | лист | листов | ||||||||
| провер | Ежов | у | 2 | 13 | ||||||||||
| МГКЭиИТ Р1-98 | ||||||||||||||
| Н.конт | ||||||||||||||
| утв | ||||||||||||||
3. Задание на проект
Выбрать двигатель постоянного тока независимого возбуждения механизма передвижения моста универсального, крана кинематическая схема которого представлена на рис. 1.
Кинематическая схема
рис. 1
1 – тальная конструкция мостового крана;
2 – подкрановые пути;
3 – механизм передвижения;
4 – тележка с механизмом передвижения и подъемной лебедкой;
5 – грузозахватывающее устройство.
КП.1806.00.16.ПЗ
лист
5
изм
лист
№докум
подп
дата
3.1 Исходные данные
- грузоподъемность mном, т;
- номинальная продолжительность включения ПВном,%;
- число включений в час h, 1/ч;
- скорость 9ном, м/с;
- требуемое ускорение а, м/c
;- масса моста крана mм, т;
- масса тележки mт,т;
- передаточное число редуктора iр;
- диаметр ходовых колес Dк, м;
- диаметр цапф (подшипников ходовых колес) dц, м;
- КПД передачи механизма hм;
- коэффициент трения реборд ходовых колес Кр=1,5;
- коэффициенты трения m=0,1; ¦=0,6*10
м.Таблица 1
| Вариант | mном, т | ПВном,% | h, 1/ч | 9ном, м/с | а, м/c | mм, т | mт,т | iр | Dк, м | dц, м | hм |
| 16 | 8 | 40 | 65 | 1.4 | 0.17 | 20 | 4.0 | 16 | 0.6 | 0.07 | 0.82 |
КП.1806.00.16.ПЗ
лист
6
изм
лист
№докум
подп
дата
4. Методика выбора двигателя для механизма передвижения моста универсального крана
4.1. Время пуска и торможения.
tп=tт=9ном/a=1,4/0,17=8,2352941 с.
4.2. Время работы.
tр1=tр2=
с.4.3. Время движения с установившейся скоростью.
tуст=tр1-(tр+tт)=22,153846-(8,235991*2)=5,882026 с.
В некоторых случаях бывает tуст=0. В этом случае электропривод работает в неустановившихся режимах.
4.4. Время цикла.
tц=
с.4.5. Время паузы.
tо=tц-2*tр=55,384515-2*22,153846=11,076923 с.
4.6. Суммарный момент инерций привода.
J=K
(mном+mт=mм)p 
=1,5*(8000+4000+20000)*0,0135417 ==8,8032 кг*м
где p=Dк/2*tр=0,6/2*22,153846=0,0135417 м.
K
- коэффициент запаса, учитывающий неизвестный на этапе предварительных расчетов момент инерций двигателя K <2. Полученная оценка J дает возможность рассчитать приближенную нагрузочную диаграмму двигателя.4.7. Вес груза имеющего массу m.
Gном=mном*g=8000*9,81=78480 кг.
g-ускорение свободного падения.
4.8. Общий вес незагруженного механизма.
Gо’=(mм=mт)*g=(20000+4000)*9,81=235440 Н.
4.9. Момент статической нагрузки при движений с грузом.
Mcm1=
= 
==147.15 Н*м.
4.10. Момент статической нагрузки при движений без груза.
Mcm2=
= 
=110,36 Н*м.1.
КП.1806.00.16.ПЗ
лист
7
изм
лист
№докум
подп
дата
4.11. Момент двигателя при пуске с грузом
Мп1=Мст+J*e=147,15+12,59*8,7=256,68 Н*м.
где e=a/p c
.4.12. Момент двигателя при торможений с грузом.
Мт1=Мст1-J*e=147,15-12,55*8,7=37,62 Н*м.
4.13. Момент двигателя при пуске без груза.
Мп2=Мсп2-J*e=110,36+110,13=219,89 Н*м.
4.14. Момент двигателя при торможений без груза.
Мт2=Мст2-J*e=110,36-110,13=0,83 Н*м.
4.15. Эквивалентный момент двигателя при заданной ПВ.
Мэкв=
==
Н*м.4.16. Требуемая номинальная скорость двигателя.
wн=9н/p 1,4/0,0135=103,7 рад/с.
4.17. Требуемая мощность двигателя при заданной ПВном.
Ртр==Мэкв*wн=160,72*103,7=16,6 кВт.
4.18. Требуемая частота вращения двигателя.
n=9,55*wн=9,55*103,7=990,335 мин
.4.19. Выбрать двигатель по каталогу для заданной ПВном.
Таблица 2
| Тип | Рн,кВт | Uн,В | Iн,А | nн,мин  | Jдв, кг*м |
| 4ПФ160S | 18,5 кВт | 440 В | 48,6 А | 1090 мин   | 25*10  |
КП.1806.00.16.ПЗ
лист
8
изм
лист
№докум
подп
дата
5. Проверка выбранного двигателя на перегрузочную способность
5.1 Максимальный момент двигателя
Мmax.дв=
Н*м.где l- перегрузочная способность двигателя (по каталогу). Для двигателей постоянного тока перегрузочная способность определяется исходя из коммутационной способности и принимается l=2,5-3.
wн – номинальная угловая скорость выбранного двигателя.
w=pn/30=3,14*1090/30=144 рад/с.
5.2 Максимальный момент производственного механизма
Мmax.мах=Мcm1+Мдин.дв=Мсm1=[1,2*Jдв+
*p ]* 
=14,715+[1,2*25*10
+3200*0,0135 ]* 
=202,7468 Н*м.J- момент инерций двигателя [кг*м
]5.3. Проверка двигателя на перегрузочную способность производится исходя из неравенства
Мmax.дв
Мсm.мех. 405,7 202,7 Н*мЕсли неравенство выполняется, то выбранный двигатель подходит.