Проектирование электродвигателя для работы в машине правильно-тянущей, страница 4

Так как точные математические зависимости мощности от времени неизвестны, а время протяжки заготовок мало по сравнению со временем цикла, то условно будем считать, что за время протяжки заготовки t₁, включая время перегрузки, мощность, потребляемая тянущей клетью, линейно возрастает от N₁  до N₂ , а за время разгрузки t₂ уменьшается от N₂ до N^**, т.е. при 0£t£ t₁

N=N₁+

И при t₁£t£t_ц

 

N=N₂-

Мощности N₁  и N₂ нагрузочного графика найдем из известного соотношения:

N=N_XX+[g_ckf+(m_плk+h_КАЧl)m],

Где                                              g_СК=

m_ПЛ=gw²g

f – коэффициент трения скольжения ролика по отливке;

k и l - эмпирические коэффициенты, зависящие от свойств отливки;

m – масса отливки в кг;

P_K – усилие прижима ролика к отливке;

B – ширина прижимного ролика;

w - угловая скорость вертикального вала;

g - геометрический коэффициент, характеризующий форму и расположение плужков, в м⁴;

g – ускорение силы тяжести в м/сек²;

l₁, l₂ – расстояние от оси вращения вертикального вала до центра катков в м;

r_K – радиус катка в м;

F_Ч – эффективная площадь прижимных роликов в м²;

d - плотность смеси в бегунах в кг/м³;

b_nor - эмпирический коэффициент, учитывающий дополнительные потери мощности в приводе тянущей клети при работе под нагрузкой.

Пусть при проектировании выбраны параметры тянущей клети *: Р_К=1960 н(200 кгс); В=1,65 м; l₁=0,5 м; l₂=0,4 м; r_K=0,35 м; F_Ч=1,96 м² и при   d=1,2*10³ кг/м³ определены g_СК=615 Вт, m_ПЛ=1,64 м⁵/сек⁴; h_КАЧ=6,75 Вт/к.  По данным работы для кристаллизующейся отливки выбираем f₁=0.22, а для кристаллизованной отливки f₂=0,35. Коэффициент b_поv принимаем равным 0,05. Коэффициенты  k и l определяем из эмпирических формул

k=0,7+3*10^-5s,                                                                                                                                                                        

l=0,8+3,2*10^-5s,                                                                                                                                               

для кристаллизующейся литой отливки (s=0,35*10⁵ н/м²)

k₁=0,7+3*10^-5*0,35*10⁵=1,75 сек/м³;

l₁=0,8+3,2*10^-5*0,35*10⁵=1,92.

для кристаллизованной отливки (s=0,65*10⁵ н/м²)

k₂=0,7+3*10^-5*0,65*10⁵=2,65 сек/м³;

l₂=0,8+3,2*10^-5*0,65*10⁵=2,88.

массу отливки вычисляем через объем протяжки

m=0,25*1,2*10³=300 кг.

Таким образом, мощность N₁, потребляемая тянущей клетью 

N₁=2500+[615*0,22+(1,64*1,75+6,75*1,92)*300]=                                   

=7650 Вт=7,65 кВт а при протягивании отливки

N₂=2500+[615*0,35+(1,64*2,65+6,75*2,88)*300]=                                   

=10250 Вт=10,25 кВт

Для выбора мощности двигателя по условию нагрева определим эквивалентную мощность N_экв. Так как мощность на участках нагрузочного графика не постоянна, то при принятом линейном законе изменения мощности на участках l₁ и l₂ расчитаем по формуле

N_ЭКВ=                                                                                 и после интегрирования и преобразований

N_ЭКВ=                                                                                                   при t₁=210 сек, t₂=60 сек, t_ц = t₁+ t₂=270 сек и N_xx=2,5 кВт,  N₁=7,65 кВт, N₂=10,25 кВт получим:  

N_ЭКВ= кВт

По каталогу подбираем ближайший большой по мощности закрытый обдуваемый асинхронный двигатель нормального исполнения  АО2-52-4, для которого N_Н=10 кВт, n_Н=1450 об/мин, =1,4 и =2.

Проверяем двигатель по условию перегрузки и пусковому моменту. Так как механическая характеристика двигателя в пределах рабочей части достаточно жесткая, то максимальный момент сил сопротивления по нагрузочному графику М_max^Н приближенно можно считать равным

М_max^Н=10⁴

Тогда     

 

Следовательно, перегрузка двигателя меньше допустимой                            ()>1,025.

Как уже упоминалось, пуск бегунов с вертикальными катками обычно производят до их загрузки. Начальный момент сил сопротивления М_n^Н при пуске  в 1,5 – 2 раза превышает момент сил  сопротивления при холостом ходе, т.е.

таким образом, при пуске нагруженной тянущей клети двигатель АО2-52-4 подходит и по пусковому моменту (>1,4).