Предварительный выбор электродвигателя

2.3.3. Предварительный выбор электродвигателя.

Необходимая мощность электродвигателя, намеченного к установке, определяется из выражения ( в кВт ):

P' = M_с.max*w_ст.ср./(1000*h),

где M_с.max - максимальный момент сопротивления, определяется по графику М_с(Q), Н*м;

w_ст.ср. = Q_ст/t_c - средняя угловая скорость створки, ( с^-1 );

Q_ст = 1,222 - полный угол поворота створки, ( рад ) w_ст.ср. = 1,222/80 = 0,015 ( с^-1 );

P' = 539311,5*0,015/(1000*0,74) = 11 ( кВт );

Частота вращения электродвигателя определяется в соответствии с w_ст.ср. по формуле ( в об.мин^-1);

n = k_w*30*a_т*i_з/(p*t_c), где.

a_т - полный угол поворота выходного вала передачи ( колеса ) при перемещение створки от открытого до закрытого положения ( определя­ется по кинематической схеме механизма ), рад;

k_w = 1,3 - коэффициент, учитывающий работу двигателя в переход­ных режимах и на пониженной частоте вращения при створении и при входе в шкафную часть.

n = 1,3*30*2,6*2300/(3,14*80) = 928 (об/мин).

По величине P' и n по каталогу предварительно выбираем двигатель кранового типа при ПВ = 95 % мощностью равной или ближайшей боль­шей.

Выбираем электродвигатель MTF 311-6

Р_н = 13 ( кВт ) n = 135 (об/мин) J = 0,3 (кг/м²⁾

2.3.4. Определение момента сопротивления приведенных к валу дви­гателя.

Величины моментов сопротивления, приведенных к валу двигателя ( M'_с ), необходимо определить во всем диапазоне перемещения створки для обоих расчетных режимов.

Расчет M'_с = f(Q) производим через 10^o угла поворота створки. Для определения M'_с = f(Q) необходимо определить полное переда-

точное число:

i = f(Q); i = i_з*i_м, где i_м = f(Q)

i_м = ВО₁/СО, где СО определяется из диаграммы перемещения. Приведения осуществляются по формулам:

М_с' = М_с/(i*h) - двигательный режим;

М_с' = М_с*h/i - тормозной режим;

Результаты вычислений заносим в таблицу;

По результатам в таблице, строим график зависимости М_с'= f(Q). ( рисунок 20 ).

2.3.5. Проверка предварительно выбранного двигателя. Предварительно выбранный двигатель в общем случае должен быть

проверен на нагрев, динамическую и перегрузочную способность. Однако, в следствии того, что цикл шлюзования довольно значите-

лен ( 30 минут и более ), а длительность работы привода ворот в

цикле не выше ( порядка 3 - 4 минуты ), тепловой режим двигателя

достаточно легкий. Поэтому проверку предварительно выбранного дви­гателя в этом случае можно на нагрев не производить, а ограничется проверками на динамическую и перегрузочную способности.

Вместе с тем электродвигатель двустворчатых ворот требует специ­фической проверки по аварийному режиму работы из условия "наезд на препятствие" ( внезапное столкновение ), выполнение которой целесо­образно до основных проверок.

а) Проверка по режиму внезапного стопорения

При внезапном стопорение створки кинематическая энергия, запа­сенная ротором двигателя и вращающимися элементами передач, перехо­дит в энергию упругих колебаний и дополнительно нагружает механизм.

Проверка по режиму внезапного стопорения позволяет уточнить час­тоту вращения электродвигателя, откоректировать передаточное число механизма и жесткость упругих элементов.

При расчете режима внезапного стопорения не учитываются демпфи­рующие способности двигателя и принимается, что продолжительность развития нагрузки больше полупериода колебаний.

В этом случае величина момента при внезапном стопорении, приве­денная к валу двигателя, может быть определена из выражения:

М_вн = 0,7*М_max+w_д*?C'_max*J₁*sin(?(C'_max/J₁)*t)

где; 0,7*М_max - примерное среднее значение момента, развиваемого двигателем при "наезде на препятствие", ( Н*м );

М_max - опрокидывающий ( максимальный ) момент предварительно выбранного двигателя;

w_д = w_н = p*n_н/30 - угловая частота вращения двигателя перед "наездом на препятствие" ( с^-1):

C'_max - максимальная, приведенная к валу двигателя жесткость демпферных пружин; ( Н*м )

J₁ = 1,25*(J_р+J_м) - момент инерции вращающихся элементов приво­да; J_р,J_м - моменты инерции ротора двигателя и муфты; (кг*м²); 1,25 - коэффициент учитывающий приведенный к валу двигателя мо-

мент инерции всех остальных вращающихся частей привода.

C'_max = C*(OA)²/i_з² =18*10⁶*2²/2300² = 13,6 ( Н*м )

где, ОА - из кинематической схемы;

J₁ = 1,25*(0,3+0,225) = 0,66 (кг*м²)

Максимальная нагрузка будет в момент времени

t= p/2*?(J₁/C'_max); где

М_н = 9556*Р_н/n_н = 9556*19/935 = 132,9 (Н*м).

Условие, для проверки предварительно выбранного двигателя при внезапном стопорении;

w_н , M'_доп-0,7*M_max/?(C'_max*J₁); где

M'_доп - допустимая нагрузка на тяговый орган, приведенный к валу двигателя;

M'_доп = F_доп*ОА/(i_з*h) =55*10⁴*2/(2300*0,74) = 646,3 ( Н*м )

1,4*M'_доп-2,2*М_ном/?(C'_max*J₁) =

= 1,4*646,3-2,2*132,9/?(13,6*0,66) = 165,4 (рад/с)