1. Визначення і розрахунок компонентів приводу механізму зміни вильоту стріли
1.1 Визначення зусиль у механізмі зміни вильоту стріли
Визначимо довжину стріли [2]
; =15,82 м
α1 вибирається з методички в у межах 12–200, а – відстань від нижнього шарніра стріли до осі обертання крана (визначається графічно).
Визначимо кут підйому стріли при найменшому вильоті
; =610
h1 и h2 – довжина перпендикуляра до осі поліспаста визначаються графічно
h1= 4,6 м; h2=4,0 м;
Визначимо навантаження на поліспаст з огляду на масу вантажу і масу стріли:
при максимальному вильоті стріли:; = 61197,12 Н;
при мінімальному вильоті стріли:
; = 35551,11 Н;
1.2 Визначення потужності механізму зміни вильоту стріли
Визначимо механічну потужність [2]:
, де , , k=1,1–1,5
Визначимо механічний момент [2]
, де ,
=5636,58 Hм;
=3274,44 Нм;
=4455,51 Нм;
=5792,16 Нм;
=1,57 рад/с;
=9093,7 Вт;
1.3 Вибір двигуна
Потужність двигуна визначається за формулою:
; =12124,9Вт=12КВт;
Двигун МТМ 380В, 50 Гц, 40% ПВ. Тип МТМ-412–8, РН=16кВт, n=715 об/хв, МК/МН=2,8. Статор: cosφном=0,7, cosφхх=0,08, ІС.Н=42,5А, Ісх=30А, rc=0,316Ом, хс=0,371Ом. Ротор: Ерн=200В, Ірн=52А, rp=0,098Ом, хp=0,195Ом. к=1,82, J=0,75 кг∙м2,
Маса 345 кг.
1.4. Розрахунок необхідних механічних характеристик двигуна (природної, пускової, проміжних і гальмових)
Механічна характеристика ω=f(M). Природну механічну характеристику будують по формулі Клосса.
,
де М та S – поточне значення моменту і ковзання Skp – критичне ковзання, а – коефіцієнт виражений відношенням активного опору фази статора до приведеного опору фази ротора. По навантажувальній здатності визначимо критичний момент двигуна.
, где kТ=Mkp/MH=2,8 (з каталогу)
Якщо прийняти механічні втрати в роторі 1% від номінальної потужності двигуна, то номінальний момент можна виразити рівнянням:
;
Критичне ковзання визначається в результаті рішення рівняння, записаного для номінального режиму роботи двигуна.
, где
=215,827 H∙м;
H∙м;
;
Таблиця 1
S
0,047
0,1
0,2
0,308
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
M, Н∙м
216,17
393,576
563,803
604,316
588,658
553,32
513,294
474,46
438,847
406,924
378,56
ω, с-1
74,848
70,686
62,832
54,35
47,124
39,27
31,416
23,562
15,708
7,854
0
1.5 Розрахунок і вибір пускорегулювальних опорів
Асинхронні двигуни з фазним ротором пускають у хід за допомогою активних опорів, включених у ланцюг ротора. Наявність таких опорів зменшує кидок струму і збільшує пусковий момент двигуна аж до значення його максимального моменту.
Перевіримо в даному випадку двоступінчастий пуск. Для якого скористаємося формулою:
;
;
1,553 ≥ 1,395;
З розрахунку видно, що такий пуск можливий. Визначимо значення опорів кожної пускової ступіні. Для цього на осі моментів природної характеристики відкладаємо значення моментів М1=0,8Мкр и М2=1,15Мн.
;
;
Відповідні ступіні знаходимо по формулі:
, де m=2 – число ступіней, n – номер ступіні.
Опір першої пускової ступіні:
;
Опір другої пускової ступіні:
;
Для побудови пускових характеристик скористаємося пропорцією:
, де Sui – ковзання на пусковій характеристиці.
;
Розрахунок і побудова першої пускової характеристики:
; ;
Se
0,05 0,1
Su1
0,333 0,666
Розрахунок і побудова другої пускової характеристики:
; ;
Se
0,05 0,1 0,2 0,3
Su
0,129 0,258 0,516 0,775
Режим противовключения виникає тоді, коли ротор двигуна під дією зовнішніх сил по інерції починає обертатися в напрямку поля статора. ............