Расчет и выбор электродвигателей

2.4 Расчет и выбор электродвигателей

Практически все механизированные операции приводятся в действие при помощи электродвигателя. Наиболее целесообразным в настоящее время являются выбор электродвигателей серии АИ: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, так как они более надежные в работе и относительно не дорогостоящие.

Произведём расчёт электродвигателя, для привода горизонтального навозоуборочного транспортёра ТСН 160.

Определим максимально возможную нагрузку в начале уборки, затем по условиям пуска определим достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.

Определим усилие транспортной цепи при работе на холостом ходу по формуле:

(15)

где m – масса одного метра цепи со скребками, m=2.8 кг /2/;

g – ускорение силы тяжести, g =9.81 м/с²;

l – длина цепи, l=110 м;

f_x – коэффициент трения цепи по настилу, f_x =0,5;

усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о дно канала при его перемещении по каналу:

 (16)

где m_н – масса навоза в канале, кг;

f_н – коэффициент трения навоза о дно канала, f_x =0.97 /2/;

(17)

где N – число животных обслуживаемых одним транспортёром, N =300 гол;

m₁ – суточный выход навоза от одного животного, m₁ =6.6 кг;

z – число уборок навоза в сутки, z =2;

Усилие на преодоление сопротивления заклинивания навоза, возникающее между скребками и стенками канала:

 (18)

где F₁ – усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления заклинивания, приходящееся на один скребок, F₁ =15 Н /2/;

а – расстояние между скребками, а=1.12 м;

Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о боковые стенки канала:

 (19)

где Р _Б – давление навоза о боковые стенки канала, Н;

(20)

Определим общее максимальное усилие необходимое для перемещения навоза в канале, кагда весь транспортер загружен:

 (21)

Момент приведеный к валу электродвигателя при максимальной нагрузке:

(22)

где  – угловая скорость электродвигателя, рад/с;

ŋ_н – коэффициент полезного действия передачи, ŋ_н =0.75 /4/;

 (23)

где n – синхронная частота вращения, n =1500 об/мин;

Учитывая, что момент сопротивления, приведенный к валу электродвигателя увеличивается при трогании транспортёра, то момент трогания:

 (24)

Определим требуемый момент электродвигателя:

 (25)

где М_п – кратность пускового момента, М_п =2;

к – коэффициент снижения напряжения при пуске, к =0.8…0.9 /5/;

Определим необходимую мощность электродвигателя по формуле:

 (26)

Мощность двигателя для горизонтального транспортёра выбираем исходя из следующего условия:

(27)

где Р_н – номинальная мощность выбранного электродвигателя, кВт;

Выбираем электродвигатель марки АИР100S4, IР – 64, Р_н=3.0 кВт, з=82%, cosц=0.83, S_н=12%, К_I=7.0 следовательно:

Определим мощность электродвигателя наклонного транспортёра ТСН-160:

 (28)

где Q – подача транспортёра, Q =6 т/ч /2/;

ŋ_п – коэффициент полезного действия передачи, ŋ_п =0.75 /4/;

l – горизонтальная составляющая пути перемещения груза, l=15 м;

f – коэффициент трения, f=3 /2/;

h – высота подъёма груза, h =2,6 м;

ŋ_т – коэффициент полезного действия передачи, ŋ_т =0.5 [2];

Выбираем электродвигатель марки АИР80В4, IР – 64, Р_н=1.5 кВт, з=78%, cosц=0.83, S_н=12%, К_I=5.5 следовательно:

Расчет и выбор двигателей для остальных приводов производим аналогично, результаты расчетов и номинальные данные двигателей сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. Сводная таблица электродвигателей