Расчет привода метательного транспортера

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

АЗОВО-ЧЕРНОМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ 

АГРОИНЖЕНЕРНАЯ  АКАДЕМИЯ

 

Факультет:  

 

Дисциплина:

                                                       

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

(расчетно-пояснительная  записка) 

 

 

Тема: “Расчет привода метательного транспортера”

 

 

 

 

Выполнил: Россихин В.В. 

Группа: ЭЛ-53

Проверил: Пономарева Н.Е.

                                      

 

 

 

 

 

 
Оглавление

Аннотация………………………………………………………………………	3
Введение ………………………………………………………………………..	4
1 Описание технологического процесса  и кинематическая схема установки……………………………………………………………………………….	5
2 Расчет мощности двигателя для привода метательного транспортера…...	7
3 Выбор электродвигателя……………………………………………………..	9
4 Расчет и построение механической  характеристики рабочей машины. Проверка электродвигателя по условиям пуска и по перегрузочной способности……………………………………………………………………….	10
5 Определение приведенного к  валу двигателя момента инерции  системы.	14
6 Расчет и построение механической  характеристики двигателя. Определение времени пуска и торможения электропривода………………………	15
7 Определение активной и реактивной мощности, потребляемой из сети двигателем……………………………………………………………………..	20
8 Описание работы схемы управления………………………………………..	23
9 Выбор аппаратуры  управления  и защиты………………………………….	24
10 Расчет показателей надежности электропривода…………………………	27
Литература………………………………………………………………………	31

 

 
АННОТАЦ ИЯ

 

Курсовая работа содержит пояснительную  записку объемом  31 лист, включающую в себя 5 таблиц и 52 расчетных формул. В работе произведен расчет электропривода ленточного транспортера.

Графическая часть работы представлена на четырех листах формата А2.

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Современная система электроприводов  предполагает, что они не только максимально удовлетворяют требованиям машин, работающих в различных режимах, но и достигнута максимальная типизация и унификация элементов, более широко применены специальные встроенные электроприводы, а их исполнение соответствует требованиям окружающей среды.

 Внедрение системы электрифицированных  машин в сельскохозяйственное производство позволит завершить комплексную механизацию и автоматизацию трудоемких процессов в животноводстве и птицеводстве, повысить производительность труда, сократить численность работников, улучшить качество продукции и снизить затраты на ее производство.

Комплексная механизация, электрификация и автоматизация технологических процессов является генеральным направлением развития современного сельского хозяйства.

Комплексная механизация предусматривает  применение системы машин с высокими технико-экономическими показателями для выполнения всех производственных процессов в каждой поточной линии.

 

 

1 Описание технологического процесса  и кинематическая

схема установки

 

Технологическая схема установки  представлена на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Технологическая схема установки: 

Включение технологической линии  происходит против движения продукта. Каждый предыдущий элемент включает последующий.

Зерно через заслонку 1 норией 2 подается на метательный транспортер 3.

Для передачи вращающего момента от двигателя к рабочей машине используется клиноременная передача.

Кинематическая схема привода ленточного транспортера показана на рисунке 2.

Рисунок 2 - Кинематическая схема привода метательного транспортера:

1 - двигатель; 2 -клиноременная передача; 3 - рабочая машина

Таблица 1 – К расчету двигателя для привода транспортера 11

Наименование параметра	Вариант №1
Коэффициент, учитывающий сопротивление  в механизмах	1.5
Производительность транспортера, кг/с	2
Начальная скорость продукта, м/с	17
Приведенный момент энерции рабочей машины и редуктора	5Jдв
Продолжительность работы транспортера,мин	60

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчет мощности двигателя для привода ленточного транспортера

 

Мощность двигателя для привода  ленточного транспортера определим по соотношению:

  , /1/

где k- коэффициент учитывающий сопротивление механихмов( k=1.5);

Q-производительность, (Q=2 кг/c);

-начальная скорость метания  продукта, ( =17 м/с²);

 

             P= кВт

  

На рисунке 3 изобразим нагрузочную  диаграмму.

 

Рисунок 3 - Нагрузочная диаграмма

 

 

 

3 Выбор электродвигателя

Выбираем двигатель длительного режима работы, серии 4А71В6УЗ с PН=0,55 кВт;  П=0.675: cos =0.71: SН=10%; SК=49%; Кi=4;  П=2;  min=1.8;  max=2.2; n=1000 об/мин; J=0.0020; m=15.1 кг

4 Расчет и построение механической характеристики рабочей машины. Проверка электродвигателя по условиям пуска и по

перегрузочной способности

 

Для обеспечения пуска электродвигателя должны выполняться условия

   ,   

    ,  

где   – напряжение сети с учетом снижения на 20%

   , В,  

 – номинальное напряжение  сети, В;

 – пусковой момент электродвигателя  при номинальном напряжении      

сети, Н×м;

 – минимальный момент электродвигателя  при номинальном напряжении сети, Н×м;

 – момент статического  сопротивления на валу электродвигателя  при  трогании рабочей машины, Н×м;

 – момент статического  сопротивления на валу электродвигателя  при скольжении, S = 0,8 Н×м;

 – минимальный избыточный  момент, необходимый для пуска  электродвигателя, обычно принимается .

Синхронная частота вращения, , 1/с, электродвигателя определяется по формуле

   ,  

где – число пар полюсов обмотки статора.

.

Номинальная частота вращения , с^-1, определяется по формуле

   , с^-1,  

где  – номинальное скольжение электродвигателя.

.

Номинальный момент электродвигателя, , Н∙м определяется по формуле

, Н∙м,  

  Н∙м.

Пусковой  , минимальный , максимальный моменты электродвигателя определяют как произведение номинального момента электродвигателя на кратности пускового момента , минимального момента и максимального момента

   Н∙м,  

 

Н∙м,

   Н∙м,  

 Н∙м,

   Н∙м, 

 Н∙м.

Номинальный момент статического сопротивления, , Н×м, определяется по формуле

   Н×м.  

   М_{С . Н}= , Н*м

Момент статического сопротивления  на валу электродвигателя при трогании рабочей машины , Н×м, определяется по формуле

 Н∙м.

Минимальный избыточный момент, необходимый  для пуска электродвигателя , Н×м, определяется по формуле

 Н∙м.

Момент статического сопротивления  на валу электродвигателя при , , Н∙м  определяется по формуле

   ,  

где – показатель степени, для метательных транспортеров ;

 – угловая скорость рабочей  машины при скольжении  ,

 с^-1.

 Н∙м.

Проверяем условия пуска электродвигателя при снижении напряжения сети на 20% согласно формулам (13) и (14):

Выполняем проверку на запуск электродвигателя:

1. 0.64*7,78 3,06+0.72-верно

          

2. 0.64*7,02 3,06+0.72-верно

          

 

Неравенства выполняются, значит электродвигатель преодолеет начальный момент сопротивления при снижении напряжения сети на 20% .

Проверяем статическую устойчивость электропривода при снижении напряжения питающей сети

    

0.81*8,558 5,49+0.72

 

Двигатель по условию проходит.

Механическая характеристика рабочей машины М_С = f(ω) рассчитывается по формуле

М_С.ПР. = М_{С.НАЧ.ПР.} + (М_{С.МАКС.ПР.} - М_{С.НАЧ.ПР.})·

,

где М_{С.НАЧ.ПР.} – момент сопротивления в начальный момент времени при веденный к валу   двигателя, Н·м;

М_С.ПР.   – момент сопротивления при угловой скорости ω, приведенный к валу двигателя, Н·м;

М_{С.МАКС.ПР.} – максимальный момент сопротивления приведенный к валу   двигателя, Н·м;

 – текущее значение угловой  скорости вала рабочей машины, с^-1;

_Н – номинальная угловая скорость рабочей машины, с^-1;

х – показатель степени, характеризующий  изменение статического момента в зависимости от степени изменения угловой скорости (х = 0).

Следовательно, можем записать уравнение механической характеристики:

М_С.ПР. = 3,89 Н×м

6 Расчет и построение механической характеристики двигателя. Определение времени пуска и торможения электропривода

 

Механическая характеристика электродвигателя рассчитывается по формуле:

,

где   -  текущее скольжение;    

 - критическое скольжение, соответствующее максимальному вращающему моменту электродвигателя, S_КР = 49 %

где  - коэффициент, равный отношению кратности максимального и кратности пускового моментов.

    

,

По формуле Клосса механическая характеристика рассчитывается, задаваясь значениями S от 0 до 1, с учетом того, что

1) При S = 0, М_дв = 0 (точка идеального х.х.);

2) При S = S_Н, М_дв = М_Н;

3) При S = S_КР, М_дв = М_КР;

4) При S = 0,8, М_дв = М_МИН;

5) При S = 1, М_дв = М_ПУСК.

Для построения механической характеристики электродвигателя пересчитывается скольжение на угловую скорость, w, 1/с, в каждой точке характеристики по формуле

   ,  

,

.

Аналогично рассчитаем при остальных значениях . Результаты расчетов сведем в таблицу 2.

Таблица 2 – Данные для построения механической характеристики двигателя

S	0	0.1	0.3	0.49	0.8	1
, c-1	157	141.3	110	80.07	31.4	0
М дв, Н*м	0	3.89	5.8	8.5	5.49	5.8
М С, Н*м	2.7	2.7	2.7	2.7	2.7	2.7
М изб, Н*м	-2.7	1.19	3.12	5.45	2.69	5.08

 

Для определения времени пуска  и торможения нужно построить  характеристику избыточного момента.

Механическая характеристика рабочей машины строится совместно с механической характеристикой электродвигателя .

Затем  в каждой точке  определим значение избыточного  момента по формуле

, Н·м,

Затем строим избыточный момент для  определения времени пуска и торможения.