Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М
Рис.5.19. Нагрузочная диаграмма и тахограмма механизма поворота платформы
Полученные графики дают общие представления о работе механизмов экскаватора, позволяя определить предварительную мощность конкретного привода выбрать, тип и мощность двигателя. Далее выбранные двигатели проверяются по нагреву и перегрузочной способности известными в теории электропривода способами.
Ниже приводится пример построения графиков нагрузки и скорости для механизма поворота платформы.
На рис. 5.20 показан общий вид типичной тахограммы работы электродвигателя (ЭД) привода поворота платформы одноковшового экскаватора.
Работа поворотного ЭД начинается после выхода ковша из забоя (рис. 5.20). Время t1 – пауза при движении ковша в забое; t2 – разгон двигателя при повороте груженого ковша; t3 – движение механизма с постоянной скоростью (при небольших углах поворота платформы экскаватора 50°…60° движение с постоянной скоростью может отсутствовать); t4 – торможение ЭД; t5 – пауза при выгрузке грунта из ковша; t6 – разгон двигателя для возврата ковша к
месту выемки грунта; t7 – движение механизма с постоянной скоростью; t8 – торможение механизма поворота.
Рис. 5.20. Тахограммы работы привода поворота платформы
Электропривод поворота платформы находится в работе во время второй и четвертой операции.
Время поворота платформы экскаватора tпов занимает от 0.7 до 0.85 от общего времени технологического цикла tц, то есть tпов= (0.70…0.85)tц. Число включений двигателя поворотного механизма достигает 400…600 в час.
Электропривод поворота отличается большими инерционными массами, когда соотношение масс достигает
γ = 5…25, где γ =Jсум /Jд ·n, Jсум –суммарный момент инерции электропривода, Jд – инерции электродвигателя, n – число
двигателей.
Расчет нагрузочной диаграммы
Расчет и построение нагрузочной диаграммы выполняется на основе технологического цикла работы экскаватора.
Ориентировочное время поворота платформы, с, tпов = (0,7…0,85)·tц .
Время поворота в одном направлении
t = tпов/2 .
Время загрузки и выгрузки
tзв = tц - tпов .
Принимая время загрузки и выгрузки равными, имеем
tз = tв = tзв/2 .
Как упоминалось раньше, для углов поворота платформы более 60° тахограмма имеет трапецеидальную форму. Для расчета времен разгона, торможения и равномерного движения определим полный путь поворота платформы, м, (рис. 5.21)
L |
2 Rk |
пов |
, |
(5.58) |
|
|
|||
полн |
360 |
|
|
|
|
|
|
|
|
RK – радиус катания платформы, м; |
ПОВ – |
угол поворота |
||
платформы, град. |
|
|
|
|
Рис. 5.21. Схема поворота платформы
Пути, пройденные платформой при разгоне и торможении, принимаем равными и заданными
Угловую скорость вращения выходного вала редуктора на участке равномерного движения выразим через угловую
скорость вращения платформы экскаватора ωрд
ωрд = ωпд·iп . |
(5.66) |
Угловое ускорение выходного вала редуктора
|
РД |
(5.67) |
|
р |
t р |
||
|
|||
|
|
Линейное ускорение механизма платформы, м/с2,
a |
р i . |
(5.68) |
где ρi – радиус приведения, м, ρi = Rk / iп .
Соответственно, для тахограммы механизма поворота платформы экскаватора (рис. 5.20) имеем:
t1 = t5; t2 = t6 = tр; t4= t8= tз t3 = t7 = tрд.
Для построения тахограммы электропривода необходимо определить передаточное число редуктора
ip |
н |
., |
(5.69) |
|
РД
где wн – номинальная скорость ранее выбранного двигателя. За окончательное значение передаточного числа цилиндрического горизонтального редуктора выбираем ближайшее стандартное значение по ГОСТ 2144-76. Определим фактическую скорость движения поворотной
платформы при выбранном редукторе
Н |
|
|
|
iР |
РД |
|
|
100 % . |
(5.70) |
||
|
РД
Отличие от заданной скорости менее 10 % является допустимым.