Проектирование электродвигателя транспортера (стр. 1 из 3)
1.1 Технологическая характеристика рабочей машины
Транспортер предназначен для транспортирования измельченных грубых кормов (сенажа, силоса, сена) от башенных кормохранилищ в кормовой тамбур коровника для последующей раздачи животным или складирования в емкости-накопители. Он может транспортировать корма одновременно от нескольких башен и подавать их на расстояние до 50 метров и высоту до 6 метров.
Транспортер ТКС-6 включает в себя два транспортера – горизонтальный 10 (рис.1) и наклонно-горизонтальный 4, устроенные практически одинаково.
Горизонтальный транспортер состоит из соединенных между собой желобов различной длины. В комплект входят три желоба длиной 0,6 метров, четыре – 1,2 метра, и двадцать – 2,4 метра. При монтаже желоба соединяются болтами. Каждый желоб имеет угловые рамки 14, к которым приварены верхние 16, нижнее днище 15 и боковые стенки 18. Сверху на желобе закреплена крышка 13 при помощи пружинных защелок. Для удобства пользования на крышке имеются ручки. Верхнее днище вместе с боковыми стенками образует рабочее пространство. По которому перемещается кормовая масса. Нижнее днище не огорожено боковыми стенками. Ширина желоба – 416 мм.
Несущий рабочий орган – цепочно-планчатый транспортер, состоящий из двух втулочно-роликовых цепей 20 с шагом 38 мм. На расстоянии 380 мм один от другого к ушкам звеньев цепи болтами присоединены деревянные скребки 19 длиной 335 мм, шириной 20 и высотой 55 мм. Цепочно-планчатый транспортер установлен на звездочки переднего 9 и заднего 12 валов. Натяжение транспортера осуществляется перемещением заднего вала при помощи натяжных винтов. Транспортер приводится в действие от электродвигателя 7 и ведущую звездочку, установленную на переднем валу.
Для загрузки кормов на горизонтальном транспортере смонтирован загрузочный лоток 11 размером 1,2х0,4 м. Из горизонтального транспортера корм перегружается в горизонтально-наклонный через выгрузной лоток 8 размером 0,6х0,4 м. Загрузочная высота (высота горловины загрузочного лотка от земли) составляет 0,6 м.
Горизонтально-наклонный транспортер, помимо желобов различной длины, имеет колено 5, обеспечивающее подъем транспортера вверх под углом 30°, загрузочный лоток 21, по размерам немного больший, чем выгрузной лоток 22. привод осуществляется от электродвигателя через цепную передачу 2 и приводную звездочку 3. Оба электродвигателя соединены в одну электрическую схему.
Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузок установлены магнитные пускатели с тепловым реле. Управление транспортерами ведется с пульта.
Транспортер ТКС-6 выполняет работу в следующем порядке. Из разгрузчика сенажных башен корм поступает в загрузочный лоток горизонтального транспортера и далее передвигается цепочно-планчатым транспортером в выгружной лоток, из него подается в приемный лоток горизонтально-наклонного транспортера, а затем цепочно-планчатым скребковым транспортером через колено направляется вверх и выгружается через выгружной лоток. Нормальная эксплуатация обеспечивается при загрузке не более 3,5 кг массы на 1 метр транспортера.
Таблица 1. Технологические параметры транспортера.
| Производительность, т/ч | 4,45 |
| Транспортирующий рабочий органы: Длина транспортера, м Скорость движения транспортера, м/с Габаритные размеры, мм Масса, кг | 42,5 0,35 42500х470х560 1750 |
1.2 Определение мощности рабочей машины при номинальном режиме работы и при холостом ходе
При перемещении грузов скребковым транспортером мощность расходуется на преодоление трения груза о дно и стенки желоба, перемещение груза и тягового рабочего органа в горизонтальном и вертикальном направлениях, трение в элементах рабочего органа, звездочках, подшипниках.
Потребляемая мощность электродвигателя привода транспортера определяется по следующей формуле:
 |
(1)
гдеWc – производительность транспортера, т/ч;
Lс – расстояние между центрами валом приводных и натяжных звездочек, м, принимаем равным длине транспортера;
wс – обобщенный коэффициент сопротивления перемещению скребка, wс = 0.8…0.9;
νс – скорость движения рабочего органа, м/с;
qс – масса одного метра рабочего органа, кг, qс =2.8 кг/м;
hп – КПД передаточного механизма, hп = 0.7...0.85;
kп – коэффициент, учитывающий сопротивление от перегибов цепи и трения в подшипниках, kп = 1.15;
kз – коэффициент запаса мощности, kз = 1.1...1.3.
В итоге, имеем:
 |
1.3. Расчет и построение механических характеристик и нагрузочных диаграмм рабочих машин.
Приведенный момент сопротивления машины при номинальной частоте вращения определяется по следующей формуле:
 |
(2)
Подставляя числовые значения в формулу (2) получаем:
 |
Для построения механической характеристики воспользуемся общей формулой:
(3)где Mс – момент сопротивления механизма при любой частоте вращения, Н.м;
Mсо – начальный момент сопротивления, Н.м;
x – показатель степени, характеризующий изменение момента при изменении частоты вращения;
y – угловая скорость вращения, выраженная в относительных единицах, y = w/wн;
Показатель степени x для транспортеров x = 0, следовательно:
 |
Механическая характеристика Mc = f(w) будет иметь следующий вид:
Рис.2. Механическая характеристика рабочей машины
Механическая характеристика рабочей машины приведена на листе 1 графической части.
Для построения нагрузочной диаграммы определяем время заполнения погрузчика:
где l – длина транспортера, м;
υ – скорость движения корма, м/с.
Время освобождения транспортера примем равным времени заполнения.
Время работы двигателя определяется количеством корма для кормления, либо величины емкости-накопителя. Для нашего случая принимаем время работы транспортера, равным 1 часу или 3600 секундам.
Принимаем мощность холостого хода Pxx равной:
Нагрузочная диаграмма изображена на листе 1 графической части.
1.4 Предварительное определение режима работы электропривода
Поскольку электропривод работает 1 час, а перерывы между пусками достигают 8 часов (время между кормлениями), то выбираем следующий режим работы электропривода:
Т=43,7 мин, tр=12,2 мин, поэтому выбираем двигатель кратковременного режима работы (S2).
1.5 Обоснование выбора электродвигателя по роду тока, типу, модификации, по частоте вращения, по климатическому исполнению и категории размещения
Поскольку большинство электродвигателей в сельском хозяйстве являются асинхронными двигателями переменного тока с короткозамкнутым ротором, то выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Достоинствами таких электродвигателей являются: простота и надежность работы, большая распространенность, что облегчает эксплуатацию и обслуживание электродвигателя, наличие сети переменного тока на всей территории Республики Беларусь и др.
Поскольку электродвигатель запускается при тяжелых условиях (под нагрузкой), то выбираем электродвигатель с повышенным пусковым моментом.
Т.к. двигатель работает в пыльных условиях, то выбираем двигатель исполнения IP 54.
Республика Беларусь является страной с умеренно-холодным климатом. Электродвигатель находится в закрытом неотапливаемом помещении, поэтому по климатическому исполнению и категории размещения выбираем электродвигатель УХЛ4.
1.6 Выбор электродвигателя по мощности с учетом режима работы
Исходя и условий и требования технологического процесса, а также значения Pм выбираем асинхронный электродвигатель с синхронной частотой вращения 750 об/мин. Тип 4А100L8У3 IP54.
Технические данные электродвигателя сводим в таблицу 2
Таблица 2.Технические данные электродвигателя серии АИР00А4.
| Pн, КВт | h, %. | cosj, о.е. | Sн, % | Sк, % | m,кг | kп | kmax | kmin | kI | Gм,Кг | I,кг.м2 |
| 1,5 | 77 | 0,65 | 7 | 27 | 10,8 | 1.6 | 1.9 | 1.3 | 4 | 1,49 | 0,013 |
Частота вращения вала двигателя:
Определяем номинальный момент двигателя:
Для построения механической характеристики электродвигателя найдем частоты вращения других характерных точек характеристики:
1) пуск:
; 