Расчет и построение нагрузочной диаграммы рабочей машины

2.2 Расчет и построение нагрузочной диаграммы рабочей машины

Для построения нагрузочной диаграммы произведём анализ работы установки. Начало движения производится с минимальной загрузкой, мощность машины при этом также минимальная, но затем навоз загружается и к концу мощность становится равной номинальной.

Минимальная мощность машины равна: Рх.х.=0 кВт,. Время за которое нагрузка увеличивается с Р_м.мин до Р_м.ном - 40 минут.

Нагрузочная диаграмма представлена на листе 1 графической части.

2.3 Выбор предполагаемого электродвигателя породу тока, напряжению, числу фаз, типу, модификации, частоте вращения

Животноводческие комплексы РБ в основном подключены к общей энергосистеме на переменное напряжение трехфазного синусоидального тока, поэтому выбираем двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором с частотой вращения 3000 об/мин, (по экономическим соображениям), U=380/220 В., типа АИР, в которых лаковое покрытие обмотки боле стойкое к агрессивной среде животноводческого помещения. Климатическое исполнение УХЛ и категория размещения- 2, т.к. установка находится внутри помещения.

2.4 Выбор кинематической принципиальной схемы электропривода

Определим общее передаточное число:

(9)

где, - номинальная угловая скорость ротора двигателя, рад/с,

- номинальная угловая скорость вращения выходного вала редуктора, рад/с,

(10)

где,  - линейная скорость рабочего органа, м/с;

–радиус приводного барабана, м;

.

Ориентировочная мощность электродвигателя Р'_нда и приведенная к валу электродвигателя мощность Р'_сн определяется по формуле:

 (11)

где, Р_сн - мощность на валу рабочей машины при номинальной нагрузке, кВт;

 - общее КПД передач, о.е.

;

=7,5 кВт.

2.5 Приведение мощности, момента и скорости рабочей машины к валу электродвигателя и обоснование режима его работы

Приведение мощности рабочей машины к валу электродвигателя выполнялось по формуле (11), из которой следует, что приведенная мощность Р'сн незначительно больше мощности Р_сн на валу рабочей машины и зависит от КПД передачи.

Приведенный к валу электродвигателя момент сопротивления рабочей машины вычисляется по формуле:

 ; (12)

Нм;

следует, что приведенный к валу электродвигателя момент Mc’ может значительно отличаться от момента Мс рабочей машины при большом передаточном числе.

Приведение номинальной угловой скорости _СН рабочей машины к валу электродвигателя выполняется по формуле: _СН =0,1045((no(l-S_H));

_СН =0,1045((3000(1-0,035))=303 рад/с, (13)

Режим работы электропривода определяется по нагрузочной диаграмме с учетом постоянной времени нагрева электродвигателя, времени его работы или времени цикла.

Поскольку электродвигатель окончательно не выбран, то ориентируемся приближенно на мощность Р_ндв. По этой мощности ориентировочно выбираем постоянную времени нагрева Т_н из приложения К,[1]:

Тн=22,95 мин.

Время работы электродвигателя составляет 20 минут (до ЗТ_Н) и после отключения пауза длится более 6Тд, а после отключения может остыть до окружающей температуры, то режим работы S2 - кратковременный.

2.6 Окончательный выбор электродвигателя по мощности с учетом режима работы

Если режим работы S2, то выбираем электродвигатель продолжительного режима для кратковременной работы, кратковременноперегружая его. Для учета допустимой перегрузки определим коэффициент термический

к_тимеханическийк_мперегрузки:

 ; (14)

 (15)

где t_Р – время работы электродвигателя по нагрузочной диаграмме, мин;

a – отношение постоянных потерь в двигателе к переменным; a_Н взять по данным приложений Р или С для электродвигателя, мощность которого Р_Н ближайшая меньшая к Р_Э. , (= 0,64; приложение С [1]);

Т_Н – постоянная времени нагревания выбранного электродвигателя, мин. (приложение К).

;

.

Электродвигатель выбираем по условию:

Рн>Р/К_м; (16)

Ph>7000/1,16=6034 Bt;

Р_н= 7,5 кВт.

Окончательно выбираем электродвигатель АИР112М2 . Данные о выборе электродвигателя заносим в таблицу 2.6.1

Таблица 2.6.1

Для привода рабочей машины применяем мотор-редуктор 7МЧ-М-150-150-Л1//3,0/4-200Л-К1, червячный, одноступенчатый.

-  крутящий момент на выходном валу, М=1289 Нм;

-  коэффициент эксплуатации F.S.=0,9.