Электропривод щебнеочистительной машины (стр. 2 из 3)

Принимаем на конвейере 3 приводных барабана фирмы:

FAATM – 401 – 15 – 400x1300 – 3,15 – 400PT100G

Диаметр приводных барабанов Dб = 400 [мм]

Выбранный диаметр приводного барабана проверяем по действию удельного давления ленты на поверхность барабана.

360 ∙S_нб е^μα + 1

P_л = ————— ∙ ————— ≤ P_лд

α₁ ∙ π ∙B ∙ D2,75

Где, P_лд = 0,2 [мПа]; – допускаемое удельное давление на поверхность барабана для резинотканевых лент.

Тяговый расчет конвейера

Всю трассу конвейера разбиваем на точки с 1по 13.

Начинаем с точки 1 сбега ленты с приводного барабана.

- Натяжение ленты точки 1 смотрим на схеме;

S₁=S_сб;

Сопротивление движению ленты конвейера от точки 1 до точки 2 – не рабочая ветвь (нижняя не загруженная ветвь);

W_1-2 = C ∙(q_л + q_рн) ∙ ℓ_1-2 + q_л∙h_1-2

Где, С = 0,035 – коэффициент сопротивления движения ленты по роликам опорам в тяжёлых производственных условиях летом.

ℓ_1-2 – горизонтальная проекция длины участка 1-2;

h_1-2 – вертикальная проекция длины участка 1-2;

W_1-2 = 0,035 ∙(161 + 112) ∙ 0,19 + 161∙ 0.06 = 11,48 Н

- Натяжение в точке 2;

S₂ = S₁ + W_1-2 = S₁ + 11,48

- Натяжение в точке 3;

S₃ = ρ∙ S₂

Где, ρ=1,03 - коэффициент сопротивления при набегании ленты на поворотный или отклоняющий ролик.

S₃ = 1,03∙(S₁ + 11,48) = 1,03∙S₁ +11.8

- Сопротивление движению ленты конвейера от точки 3 до точки 4;

W_3-4=C ∙(q_л + q_рн) ∙ ℓ_3-4 – q_л ∙ h_3-4

W_3-4 = 0,035 ∙(161 + 112) ∙ 3,5∙ cos24º – 3,5∙ sin24º =-198,6Н

- Натяжение в точке 4;

S₄ = S₃ + W_3-4 = 1,03∙(S₁ +11,48) -198,6

- Натяжение в точке 5;

S₅ = ρ∙ S₄;

S₅ = 1,03

∙(S₁+11,48) -204,6

- Сопротивление движению ленты конвейера от точки 5 до точки 6;

W_5-6=С∙(q_л+q_рн)∙ ℓ_5-6 - q_л∙h_5-6

W_5-6 =0,035∙(161+112)∙3,2∙cos15^o- 161∙3,2∙sin15^o= -104H;

- Натяжение в точке 6;

S₆ = S₅ + W_5-6 ;

S₆ =1,03

∙(S₁+11,48)-204,6 -104=1,03 ∙(S₁+11,48)-308,6

- Натяжение в точке 7;

S₇ = ρ∙ S₆;

S₇ =1,03

∙(S₁+11,48)-318=Н Сопротивление движению ленты конвейера от точки 7 до точки 8;

W_7-8 = C∙q_л∙ ℓ_7-8 - q_л∙h_7-8

W_7-8 = 0,035∙161 ∙ 0,33 ∙ sin9º– 161∙0,33∙cos9º = – 52,2 H;

- Натяжение в точке 8;

S₈=S₇+W_7-8

S₈=1,03

∙(S₁+11,48)-318-52,2=1,03 ∙(S₁+11,48)-370,2

- Натяжение в точке 9;

S₉ =ρ∙S₈

S₉ =1,03

∙(S₁+11,48)−381,3=Н

- Сопротивление движению ленты конвейера от точки 9 до точки 10;

W_9-10 = C ∙(q_л + q_рн) ∙ ℓ_9-10 + q_л ∙ h_9-10

W_9-10 = 0,035∙(161+112)∙0,25 ∙ cos70º + 161∙0,25∙sin70º = 38,6 H

Сопротивление в узле нагрузки.

Wз = Wзу + Wзб + Wзп

Где, Wзу – сопротивление от преодоления сил сопротивления груза;

Wзб – сопротивление от трения частиц груза о стенки направляющих лотка в воронках;

Wзп – сопротивление от трения уплотнительных полос лотка о ленту;

W_зу = 0,1∙q_г ∙ ΔV² = 0,1∙1838∙2 = 368 Н

W_зб = f1 ∙h_Б² ∙ γг ∙ ℓл = 0,7∙0,32² ∙1800∙1,4 = 1806 Н

W_зп = К_пл ∙ ℓл = 70 ∙ 1,4 = 98 Н

Где ΔV²= V ∙ V₀

V₀ – проекция скорости движения частиц груза при поступлении его на ленту из загрузочной воронки, [м/с²];

ΔV² - фиксированная величина равна 2. При высоте наклонной стенки воронки равной 1;

f₁ = 0,7 - коэффициент трения частиц груза о стенки борта;

h_Б = 0,8 ∙ h_л = 0,8 ∙ 0,4 = 0,32 м

h_л = 0,4 [м] высота лотка, не менее 0,4 метра;

γ_г = 1800 [Н/м³] - удельная сила тяжести груза;

К_пл = 70 [Н/м] – удельное сопротивление трения для ширины ленты

1200 [мм];

Wз = 368 +1806 + 98 = 2272 Н

- Сопротивление движению ленты конвейера от точки 9 до точки 10; (верхняя загруженная ветвь);

W_9-10 = C ∙(q_л + q_г + q_рв) ∙ ℓ_15-16 + (q_г + q_л) ∙h_15-16

W_11-12 = 0,035∙(161+1838+254)∙0,9∙соs12º+(1838+161)∙0,9∙sin12º = 443,5Н

- Натяжение в точке 10;

S₁₀=S₉+W_9-10

S₁₌= 1,03⁷∙(S₁+11,48)-610+443,5=1,03⁷∙(S₁+11,48)-166,5

- Сопротивление движению ленты конвейера от точки 10 до точки 11;

W_10-11 = C ∙(q_л + q_г + q_рв) ∙ ℓ_16-17 + (q_г + q_л) ∙h_16-17

W_10-11=0,035∙(161+1838+254)∙1,4∙соs21º+(1838+161)∙1,4∙sin21º=1106 H

- Натяжение в точке 11;

S₁₁ = S₁₀+ W_10-11

S₁₁=1,03⁷∙(S₁+11,48)-166,5+690=1,03⁷∙(S₁+11,48)+939,5

- Натяжение в точке 12;

S₁₂=

∙S₁₁

=1,05-коэффициент сопротивления при набегании на роликовую батарею

S₁₂=1,05∙(1,03⁷∙(S₁+11,48)+523,5)=1.3∙(S₁+11,48)+986,5= H

- Сопротивление движению ленты конвейера от точки 12 до точки 13;

W_12-13= C ∙(q_л + q_г + q_рв) ∙ ℓ_12-13

W_12-13=0,035∙(161+1838+254)∙3,5∙соs21º+(1838+161)∙3,5∙sin21º=2765

- Натяжение в точке 13;

S₁₃=S₁₂+ W_12-13

S₁₃=1.3∙(S₁+11,48)+986,5+2765=1.3∙(S₁+11,48)+3751,5

Из теории фрикционного привода с учётом коэффициента запаса имеем натяжение в точке 1:

Sсб ∙ еμα= S₂₁ ∙ Кз

S₁ ∙ еμα= S₂₁ ∙ Кз

Где Кз=1,15 – коэффициент запаса, учитывает усилие при переработке грязного щебня;

μ=0,3 – коэффициент трения между лентой и барабаном;

α=193˚ – угол охвата ленты приводного барабана;

S₁ ∙ 2,72 ^{0,3 ∙ 3,37}=(1,365∙(S₁+11,48)+3955)∙1,15

S_сб =

= 300 Н

Окружное усилие на приводном барабане.

1

Р = — ∙ (Sнб – Sсб )

Кз

1

Р = — ∙ (7100 –300) = 5913 Н

1,15

Мощность приводного барабана.

P∙ V

N = Кз ∙ ———

1020 ∙ f

5913 ∙ 3,15

N = 1,15 ∙ —————— =26,3 [кВт]

1020 ∙ 0,8

Тяговый расчёт показывает, что в конвейере необходимо установить два мотор-барабана мощностью 15 кВт.

6. Расчет полной механической характеристики

Определение критического момента асинхронного двигателя.

М_кр = l ∙ М_ном Н∙м

М_кр = 3,5 ∙ 48,7 =170,45Н∙м

Определение критического скольжения.

S_к = S_ном∙(l+

)

S_к = 0,02 ∙ (3,5 +

) = 0,137

Подставим найденные значения в упрощенную зависимость и получим естественную механическую характеристику асинхронного двигателя.(см. рис.6)

Зададимся рядом величин S от 0 до 1 (см. таблицу1) и найдем соответствующие величины моментов.

М =

Н∙м

М =

Н∙м

Скольжение	1	0,8	0,6	0,4	0,2	0,11	0
Угловая скорость	0	62,8	125,6	188,4	251,2	279,4	314
Момент [Н∙м]	45,8	56,73	74	104,5	158,9	166,5	0

Таблица1

7. Силовой источник и контрольно-измерительная аппаратура

Силовая питающая сеть путевой машины получает 3-х фазный переменный ток напряжением 380 В, частотой 50 Гц от универсального тягового модуля. Напряжение подается через специальные разъемы ХР1…ХР4 на шины силового шкафа в кабине управления.

С силовых шин он поступает к розеткам и через защитную и пусковую аппаратуру к собственным потребителям.

Суммарная установленная мощность потребителя приводов: баровой цепи, конвейеров, грохота, пробивщика, уплотнителя, гидростанции, генератора заряда аккумуляторных батарей составляет 240 кВт. Приводы механизмов реализуются на асинхронных двигателях различной мощности. Управление рабочим органом производится с пультов и постов управления, расположенных в кабине управления на раме машины, а контроль за их работой только на постах управления.

Величина тока потребления (см. рис.7) путевой машины контролируется на панели измерения Д4 амперметром РА1, который включен в фазу L3 с помощью трансформатора тока ТА1 измерительного типа АТМ-0,600/5А. Для снижения силы тока до значений удобных для измерения стандартными приборами. Первичная обмотка трансформатора включается последовательно в цепь измерения.

Фазное напряжение и частота измеряются вольтметром PV1 типа

Э8030-М1 с диапазоном измерения 0-600 В и частотометром PF1 с диапазоном измерения 0-53 Гц и номинальным напряжением 220 В. Два этх данных прибора подключаются между фазой L3 и проводом N,M.

Напряжение 3-х фазной сети подается потребителям через автоматические выключатели FA, которые защищают от перегрузки и токов короткого замыкания.

Срабатывая при защите, автоматы главными контактами размыкают силовые цепи, а вспомогательными - цепи управления магнитными пускателями. Магнитные пускатели непосредственно коммутируют напряжение 3-х фазной цепи на двигателе. Цепи управления коммутационной аппаратурой для двигателей запитываются напряжением 220 В переменного тока, подаваемого со вторичной обмотки трансформатора ТС1 выключателем FA5.