ПОБУДУВАННЯ КІНЕМАТИЧНОЇ СХЕМИ МЕХАНІЗМУ

При розрахунку керуватимемося такими припущеннями:

а) зусилля, створювані тяговими канатами, компенсуються ланцюгами, що врівноважують;

б) на початку робочого циклу вантаж знаходиться на нижньому рівні;

в) під час руху вантаж проходить максимальний шлях.

На рис. 1 наведено кінематичні схеми механізмів у вихідному стані.

Рис.1 Кінематична схема електроприводу:а- з врівноваженою лебідкою;б- з неврівноваженою лебідкою

Розрахунок СТАТИЧНИХ МОМЕНТІВ І СИЛ

Статичні моменти при русі з вантажем

Сила тяжіння з боку вантажу

, (1)

деm1 – маса вантажозахоплення, кг;

m0 – маса корисного вантажу (вантажопідйомність), кг;

g- прискорення вільного падіння,g= 9,81 м/с2.

Сила тяжіння з боку противаги

, (2)

деm2 - маса противаги, кг.

Статичний момент на барабані

. (3)

Статичний момент на проміжному валу зубчастої передачі

(4)

деi1 – передавальне число першого ступеня редуктора.

Статичний момент на валу двигуна

(5)

деi2 – передатне число другого ступеня редуктора.

Статичні моменти під час руху без вантажу

Сила тяжіння з боку вантажу

, (6)

Сила тяжіння з боку противаги

, (7)

Статичний момент на барабані

. (8)

Статичний момент на проміжному валу зубчастої передачі

. (9)

Статичний момент на валу двигуна

. (10)

Напрямок усіх розрахованих статичних моментів та сил необхідно вказати на кінематичній схемі механізму (рис. 1).

РОЗРАХУНОКПРИВЕДЕНИХ СТАТИЧНИХ МОМЕНТІВ

Наведений момент діє на валу двигуна визначається із закону збереження потужності

, (11)

отже. (12)

Щоб призвести до валу двигуна статичні моменти, що діють в електроприводі, не потрібно знати тип передачі і кількість щаблів передачі, а достатньо знати відношення швидкостей на вході в привід і його виході - швидкість обертання барабана.

З формул передавальних чисел редуктора і

визначаємо ставлення

. (13)

Наведений статичний момент, що діє на валу двигуна, під час руху з вантажем

. (14)

Наведений статичний момент, що діє на валу двигуна, під час руху без вантажу

. (15)

ПОПЕРЕДНИЙ ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА

Кутова частота обертання барабана (шківа)

, (16)

деV- швидкість підйому вантажу, м/с 2;

D- діаметр барабана (шківа), м.

Кутова частота обертання проміжного валу зубчастої передачі

, (17)

Кутова частота обертання двигуна

, (18)

Швидкість обертання двигуна

. (19)

Попередньо визначаємо необхідну потужність двигуна

, (20)

Обґрунтування вибору електродвигуна.

Асинхронний електродвигун знайшов широке застосування в промисловості завдяки простоті в обслуговуванні та експлуатації, низькій вартості, високій надійності та простій конструкції. Однак такі моделі мають і недоліки: вони відрізняються малим пусковим моментом і великим пусковим струмом, погано переносять зміни параметрів мережі. Для регулювання швидкості потрібно використовувати сучасні перетворювачі. У промисловості асинхронні електродвигуни використовуються для приводумеханізмів, що не пред'являють особливих вимог до показників якості електроенергії, пускових показників, ковзання.

За довідковими даними [3, 4] попередньо вибираємо асинхронний електродвигун із короткозамкненим ротором марки __________________.

Номінальні параметри наведено у таблиці 1.

Таблиця 1. Номінальні параметри електродвигуна

Найменування параметру	Умовне позначення	Значення параметра
Потужність	РН, кВт
Синхронна швидкість	n0, об/хв
Число пар полюсів	рП
Номінальне ковзання	sН,%
Критичне ковзання	sК, %
коефіцієнт потужності	cos φН
Коефіцієнт корисної дії	ηН, %
Момент інерції ротора	JДВ, кг?м 2
Кратність пускового моменту	mП
Кратність критичного моменту	mК
Активний опір статора обмотки	, о.
Індуктивний опір статора обмотки	, о.
Активний опір наведеної обмотки ротора	, о.
Індуктивний опір наведеної обмотки ротора	, о.

Наведення моментів інерції

Приведення моментів інерції до однієї осі обертання засноване на тому, що сумарний запас кінетичної енергії частин приводу, що рухаються, віднесений до однієї осі, залишається незмінним. За наявності частин, що обертаються, що володіють моментами інерціїJ1,J2 …J5 ікутовими швидкостями ω1, ω1, ω3, можна замінити їх динамічну дію дією одного моменту інерціїJПР, наведеного до швидкості валу двигуна.

Виходячи із закону збереження кінетичної енергії можна записати

. (21)

Тоді результуючий момент інерції, наведений до валу двигуна, можна розрахувати за формулою

(22)

Сумарний момент інерції під час руху з вантажем

(23)

Сумарний момент інерції під час руху без вантажу

(24)

---