Определение статической мощности электродвигателя

Для определения КПД механизма выясняем КПД всех его составляющих (по 6):

КПД полиспаста з_п=1;

КПД направляющих блоков з_нб=0,98;

КПД барабана з_б=0,98;

КПД редуктора з_р=0,96.

КПД подъёмного устройства:

з=з_п∙з_нб∙з_б∙з_р=1∙〖0,98〗^3∙0,98∙0,96=0,885

Статическая мощность электродвигателя грейферного крана:

N_ст=1,1∙(g∙m_н∙V_п)/(z_э∙з)=1,1∙(9,81∙16 ∙1,4)/(2∙0,885)=136,45 кВт

Где, V_п – скорость подъёма груза;

z_э – количество электродвигателей.

Выбор электродвигателя, проверка на перегрузочную способность

Расчетная мощность:

N_рас=N_ст √(〖ПВ〗_р/〖ПВ〗_к )=136,45 ∙√((80%)/(60%))=157,6 кВт

По N_рас и по 〖ПВ〗_к подбираем двигатель серии МТН 713 – 10 с параметрами (по 3, стр. 246):

Скорость вращения ротора: n_д=586 об/мин;

КПД двигателя: з_д=0,91;

Максимальный вращающий момент: M_(д_max)=7310 Нм;

Момент инерции ротора двигателя: I_р=15 кг∙м^2;

Масса двигателя: m_дв=1900 кг;

Мощность: N_н=160 кВт;

Кратность среднего пускового момента: л_п=1,6;

С коническими концами валов.

Геометрические параметры двигателя МТН 713 – 10, мм

Номинальный момент двигателя:

M_н=9550∙N_н/n_д =9550∙160/586=2608 Нм

Статический момент двигателя:

M_ст=9550∙N_ст/n_д =9550∙(136,45 )/586=2224 Нм

Средний пусковой момент двигателя:

M_п=л_п∙M_н=1,6∙2608=4172 Нм

Предварительный выбор муфты:

По статическому моменту электродвигателя подбираем муфту (по 4, стр. 308) с параметрами:

Диаметр тормозного шкива: D_т=500 мм;

Момент инерции муфты: I_м=57,8 кг∙м^2;

Наибольший передаваемой муфтой момент: M_м=8000 Нм;

Масса муфты: m_м=240 кг;

Тормозной момент: M_т=5000 Нм.

Маховые моменты муфты и ротора:

GD_м^2=4∙g∙I_м=4∙9,81∙28,6=2267 Нм^2

GD_р^2=4∙g∙I_р=4∙9,81∙15=588,42 Нм^2

Время разгона:

t_р=((9565∙Q∙V_п^2)/(n_д∙з∙z_э)+(1,2∙(GD_р^2+GD_м^2)∙n_д)/375)/(M_п-M_ст )

t_р=((9565∙18∙1^2)/(586∙0,91∙2)+(1,2∙(588,42^2+2267^2)∙586)/375)/(4172-2224)=2,897 с

Принимаем время разгона: t_р=3с

Динамический момент при пуске:

M_дин=1/t_р((9565∙Q∙V_п^2)/(n_д∙з∙z_э)+(1,2∙(GD_р^2+GD_м^2)∙n_д)/375)

M_(дин=)=1/3((9565∙16∙1,4^2)/(586∙0,91∙2)+(1,2∙(588,42^2+2224^2)∙586)/375)=1948 Нм

Максимальное значение момента сопротивления на валу электродвигателя:

M_сmax=M_н+M_дин=2608+1948=4172 Нм

Проверяем двигатель на перегрузочную способность:

M_сmax≤0,8∙M_дин

4172 Нм≤0,8∙7310 Нм 4172 Нм≤5848 Нм