Расчет нагрузочных диаграмм и выбор мощности электродвигателя мостового электрошасси

3.       Расчет нагрузочных диаграмм и выбор мощности электродвигателя мостового электрошасси.

3.1 Предварительный выбор мощности.

Механизм работает в помещении при отсутствии ветровой нагрузки, поэтому мощность на валу двигателя, необходимая для передвижения мостового электрошасси определяется по [12].

(3.1)

где: m - масса перемещаемого механизма, кг

g=9,8 м/с² - ускорение свободного падения

V_мех - скорость передвижения механизма, м/с

j_n=0,015 - коэффициент трения в подшипниках качения ступиц колес.

D_k - диаметр ходового колеса, м

d_ст - диаметр ступицы ходового колеса, м

h - КПД механизма

m_k=1 - число механизмов передвижения

m=0,5×10^-3 - коэффициент трения качения

К_рб=1,3¸1,4 - коэффициент формы ходового колеса, учитывающий трение ребер ходового колеса.

Мощность учитывающая сопротивление почвы.

 , Вт

где: Q = 4000 H - сила трения инструмента о почву

По рассчитанной мощности выбираем по [17] два двигателя постоянного тока с номинальной частотой вращения n_н = 1000 об/мин и суммарной мощностью равной рассчитанной серии 2ПО132МГУХЛ4.

Электродвигатели имеют следующие параметры:

Номинальная мощность: Р_н = 1,8 кВт

Напряжение питания: U_н = 110 В

Номинальная частота вращения: n_н = 1000 об/мин

КПД: h = 0,9

Сопротивление якорной обмотки: R^¢_{я 15} = 0,346 Ом

Сопротивление дополнительных полюсов: R’_{дп 15} = 0,224 Ом

Индуктивность якорной обмотки: L =7,9 мГн

Момент инерции: J = 0,1 кг×м²

Двигатели серии 2П являются наиболее подходящими для данных условий эксплуатации.

У машин серии 2П повышена перегрузочная способность, расширен диапазон регулирования частоты вращения, улучшены динамические свойства.

Данный тип двигателя имеет встроенный тахогенератор ТС - 1, Крутизна напряжения тахогенератора: 0,033 В/(об/мин) [17].

С ростом температуры сопротивление обмоток увеличивается. Класс изоляции у данного двигателя F, максимально допустимая температура 155°С.  [17]

Найдем сопротивление обмоток при рабочей температуре 100°С.

(3.2)

(3.3)

где:  R₁₅ и R₁₀₀ - сопротивление обмоток, соответственно при 15°С и 100°С (Ом)

a = 4×10^-3 с^-1 - температурный коэффициент сопротивления для меди в интервале температур 0 - 150°С

t_раб = 100°С - рабочая температура

 t_хол = 15°С - температура при которой даны сопротивления обмоток электродвигателя.

Полное сопротивление якорной обмотки двигателя:

Значение номинального тока двигателя вычисляется по следующей формуле:

Коэффициент КФ вычисляем по:

Определим номинальный момент на валу двигателя:

Для данного электродвигателя рассчитаем требуемое передаточное число редуктора:

(3.5)

где: w_н - номинальная угловая скорость вращения, с^-1

w_мех - рабочая угловая скорость колеса, с^-1

(3.6)

(3.7)

Из [15] по расчетному передаточному числу и мощности двигателя выбираем редуктор типа: Ц2-250 с передаточным числом: i_p = 32,72