Теплова перевірка вибраного двигуна

5. Теплова перевірка вибраного двигуна

Теплову перевірку двигуна проводимо за методом еквівалентних моментів [4], рахуючи, що між струмом та моментом вибраного двигуна існує прямопропорційна залежність.

Визначаємо величину еквівалентного моменту корисного опору на ведучому барабані стрічкового транспортера за формулою:

(5)

де Т₁ — момент корисного опору на ведучій зірочці на протязі часу

t₁ = 0,5t рівний діючому моменту Т, Нм,

Т₂ — момент корисного опору на ведучій зірочці на протязі часу

t₂ = 0,5t рівний 0,8 діючого момента Т, Нм,

Т — діючий момент корисного опору по завданню 3750 Нм.

Після підстановки значень в формулу (5) отримуємо

=Ö0,82Т²=0,9Т=0,9х3750=3375 Нм.

Приводимо еквівалентний момент корисного опору  до валу двигуна, використовуючи співвідношення

деТ_екв — приведений до валу двигуна еквівалентний момент корисного опору, Нм,

u — передаточне число передаточного механізму приводу рівне 57,

_м — ККД передаточного механізму 0,77.

Тоді Т_екв =/uhм=3375/57х0,77=76,896 Нм.

Номінальний момент, що розвиває двигун, рівний

,

деР — номінальна потужність двигуна 11000 Вт,

 — номінальна кутова швидкість усталеного руху якоря двигуна

wном=pn/30=3,14х970/30=101,53 1/с.

Таким чином

Тном=Р/wном =11000/101,53=108,34 Нм.

Так як номінальний момент, розвиваємий двигуном Т_ном більше еквівалентного моменту навантаження Т_екв, тобто

Т_ном > Т_екв,

то двигун не буде перегріватися.

Вибраний двигун допускає короткочасне перевантаження при пуску Т_пуск/Т_ном = 2, що більше ніж по завданню Т_пуск = 1,8Т.

Виконання двигуна по способу монтажу М100, тобто на лапах, по ступеню захисту ІР44, тобто закритий з зовнішнім обдувом від власного вентилятора. Двигун може працювати при температурі навколишнього повітря від -40 до +40 ^оС.

6. Визначення динамічних показників

Для уточнення пускового моменту та розрахунку динамічної міцності обертаючихся деталей приводу, визначаємо момент сил інерції, який необхідно перебороти двигуну при пуску, за методикою, яка викладена в [5].

Т_і = І_прe, (6)

де І_пр — приведений до вала двигуна момент інерції складових частин виконавчого механізму і приводу, кгм²,

e — кутове прискорення вала двигуна, с^-2.

Приведений до вала двигуна момент інерції визначаємо за формулою:

І_пр = І_дв + (7)

де І_дв — момент інерції якоря двигуна та муфти по даним [2] складає 0,12+ 0,32= 0,44 кгм²,

І_зір — момент інерції стальної зірочки (= 7800 кг/м³), шириною а = 0,02 м.

Діаметр зірочки Z/t=10/125:

Ізір=mr²/2=(r/2)a(pD²/4)(D/2)= pD² D²ra/32=0,409 кгм²

Будемо вважати, що грузонесучий ланцюг та маса вантажу, яка на ньому знаходиться зосереджена на ободі зірочки, тоді момент інерції ланцюга з вантажем буде рівний

І_ланц = m_ланцr_зір² = m_ланц(D/2)²,

mланц=F/g; F=Т/( D/2)=2Т/ D; mланц =2Т/ g D=2х3750/9,81х0,405=1890 кг

D — зовнішній діаметр ведучої зірочки ланцюгового транспортера,

Таким чином І_ланц =1890х(0,405/2)²=77,5 кгм².

І_пр = 0,44 +(4х0,409+77,5)/50² = 0,472 кгм².

Для обчислення кутового прискорення визначаємо час пуску двигуна t_п за формулою:

(8)

де І_пр — приведений до вала двигуна момент інерції 0,472 кгм²,

_ном — номінальна кутова швидкість якоря двигуна

wном=pn/30=3,14х970/30=101,53 1/с.

Т_п — пусковий момент двигуна, рівний двом номінальним моментам Т_ном по даним [2].

Т_п = 2Т_ном = 2Р/wном =22000/101,53=218,68 Нм.

Тоді

t_п = 0,472х101,53/216,68 = 0,22 с

Середнє кутове прискорення

e=wном / t_п = 461,5 с^–2.

Підставляючи отримані значення в формулу (6), отримуємо що

Т_u = 0,472х461,5= 217,82 Нм,

менше пускового моменту, розвиваємого двигуном Т_п = 218, 68 Нм.

Враховуючи, що процес розгону якоря двигуна від _поч = 0 до _ном = 101,53 с^-1 можна вважати завершеним за час 2/3 t_п, так як на протязі цього часу кутова швидкість двигуна досягає 0,9 _ном, визначимо максимально можливий момент сил інерції на валу двигуна і порівняємо його з максимальним моментом, короткочасно розвиваємий двигуном

e_мах = 0,9хwном /(2/3 t_п)= 623 с^-2

Тоді

Т_{u макс} = 0,472х623= 139,68 Нм

По даним [2] двигун допускає короткочасне перевантаження

Т_макс = 2,2 Т_ном = 2,2х108,34= 238,34 Нм

Враховуючи отримані результати, коли Т_{u макс} <Т_макс, слід в інструкції по експлуатації на ланцюговий транспортер вказати обмеження на увімкнення електроприводу

“ Ланцюговий транспортер можна запускати з навантаженням ”, але щоб уникнути аварійної ситуації практично завжди його запускають без навантаження.