5 Приведение моментов инерции
Приведение моментов инерции к одной оси вращения основано на том, что суммарный запас кинетической энергии движущихся частей привода, отнесенный к одной оси, остается неизменным. При наличии вращающихся частей, обладающих моментами инерции J1, J2 … J5 и угловыми скоростями ω1, ω1, ω3, можно заменить их динамическое действие действием одного момента инерции JПР, приведенного к скорости вала двигателя.
Исходя из закона сохранения кинетической энергии можно записать
. (21)
Тогда результирующий момент инерции, приведенный к валу двигателя можно рассчитать по формуле
(22)
Суммарный момент инерции при движении с грузом
(23)
Суммарный момент инерции при движении без груза
(24)
6 Расчет динамических моментов
Расчет динамических нагрузок электропривода подъемника проводится для того, чтобы определить дополнительные нагрузки на двигатель в момент разгона и торможения. Если эти нагрузки будут превышать номинальные характеристики электропривода, тогда следует выбирать двигатель большей мощности.
Рассчитаем динамические нагрузки, возникающие во всех возможных переходных процессах по обобщенной формуле динамического момента
. (25)
Угловое ускорение на шкиве
, (26)
где а – максимально допустимое ускорение, м/с2.
Угловое ускорение на промежуточном валу редуктора
(27)
Угловое ускорение на валу двигателя
(28)
Для обеспечения точной остановки принимаем замедление в три раза меньше, чем ускорение. Угловое ускорение при торможении на валу двигателя
. (29)
-
Движение с грузом.
Динамический режим при пуске
. (30)
Динамический режим при торможении
. (31)
2) Движение без груза
Динамический режим при пуске
. (32)
Динамический режим при торможении
. (33)
7 Расчет тахограммы работы электродвигателя
Грузоподъемный механизм является механизмом циклического действия с повторно-кратковременным режимом работы. Тахограмма содержит участки пуска, торможения, работы с установившейся скоростью и паузы. Знание параметров тахограммы необходимо для расчета эквивалентного момента и проверки двигателя. Определим отрезки пути и времени работы на отдельных участках тахограммы.
Время пуска с постоянным ускорением
. (34)
Для обеспечения точной остановки принимаем замедление в три раза меньше, чем ускорение. Тогда время торможения
. (35)
Время полного цикла работы механизма подъема зависит от количества циклов в час и рассчитывается по формуле
, (36)
где NЦ – число циклов в час.
Каждый цикл характеризуется чередованием периодов работы и технологических пауз. В этот период двигатель не включен и механизм не работает. Это время используется для загрузки и разгрузки грузозахватного устройства и для подготовки проведения следующего процесса работы механизма.
Полное время цикла работы механизма грузоподъемной машины складывается из времени пуска tПУСК, времени движения с установившейся скоростью tУСТ, времени торможения tТОРМ и времени пауз tПАУЗ.
Путь, проходимый грузом за время пуска
. (37)
Путь, проходимый грузом за время торможения
. (38)
Путь, проходимый грузом с установившейся скоростью:
, (39)
где h – максимальная высота подъема груза.
Время движения груза с установившейся скоростью
. (40)
Время паузы
. (41)
По полученным значениям строим тахограмму работы электропривода
Рис. 2 Тахограмма работы электропривода