Проверочный расчет мощности электродвигателя для привода горизонтального навозоуборочного транспортера ТСН-160

3 Электрооборудование свинарника

3.1 Расчет электропривода и выбор мощности электродвигателей

Основным средством для приведения в движение всех стационарных и части мобильных машин в сельском хозяйстве является - электропривод.

Электроприводом называется электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую, которая сообщается рабочим органам производственной  машины.

В общем случае электропривод состоит из преобразователя, электродвигателя, передаточного устройства и аппаратуры управления.

Одной из главных частей электропривода является электродвигатель. Наибольшее распространение в народном хозяйстве благодаря простате устройства, высокой надежности и сравнительно не большой стоимости получили асинхронные электродвигатели. Трехфазный асинхронный электродвигатель изготавливают двух модификаций: с короткозамкнутой и фазной обмоткой ротора. Подавляющее большинство электродвигателей применяется в сельском хозяйстве – двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора. Они имеют более высокий коэффициент полезного действия и коэффициент мощности, меньшую стоимость по сравнению с электродвигателями с фазным ротором.

Выполним проверочный расчет мощности электродвигателя для привода горизонтального навозоуборочного транспортера ТСН – 160.

 Рассчитаем усилие необходимое для перемещения цепи с навозом по дну канала.

F_max  =F_xx + F_трд + F_трб + F_з = 5880 + 5656,07 + 2828,04 + 2142,8 =   16506,9 Н

                                                                                                                 (3.1.1)

где:  F_хх – усилие необходимое для перемещения цепи по дну канала без      навоза.

F_трд - усилие необходимое для преодоления трения навоза о дно канала.

F_трб – усилие необходимое для преодоления трения навоза о боковые стенки канала.

F_з – усилие необходимое для преодоления заклинивания навоза между  боковыми стенками и скребком.

Рассчитаем массу навоза приходящуюся на одну уборку:

m  = кг                                                                      (3.1.2)

где:  N – число животных (N = 70 голов)

  m₁ - выход навоза с  одной головы (m₁ = 17 кг)

  Z  - число удалений в сутки (Z = 2 раза)

Рассчитаем усилие на преодоление трения цепи о дно канала на холостом ходу:

F_хх  =                                                (3.1.3)

где:  m – масса 1 м цепи (m  = 7,5 кг)

         g – ускорение свободного падения (g  = 9,8 м/с ²)

            – длина цепи  ( = 160 м)

         F_трх – коэффициент трения цепи на холостом ходу (F_трх  = 0,5)

Рассчитаем усилие на преодоление трения о дно канала:

F_трд  =                                                     (3.1.4)

где:  m – масса навоза

         g – ускорение свободного падения  (g  = 9,8 м/с ²)

         f_g – коэффициент трения навоза  (f_g  = 0,97)

Рассчитаем усилие на преодоление трения навоза о боковые стенки канала:

F_трб  =                                             (3.1.5)

Рассчитаем усилие на преодоление заклинивания навоза между скребком и стенкой канала:

F₃   =  Н                                                                   (3.1.6)

где:  а – расстояние между скребками на цепи (ТСН –160 ; а =1,12м )

        F₁ – усилие от заклинивания навоза между одним скребком  и стеной канала (F₁ = 15 Н)

Рассчитаем момент сопротивления приведенный к валу электродвигателя при максимальной нагрузке:

М_max =                                                   (3.1.7)

где:  V – линейная скорость движения цепи (V = 0,18 м/сек)

   η_п – коэффициент полезного действия передачи (η_п  = 0,9)

_н  –  угловая скорость вращения вала электродвигателя

( с ^–1 )

Рассчитаем момент троганья:

М_тр =                                                         (3.1.8)   

По условию пуска можно записать:

 >  М_тр                                                                                          (3.1.9)

где: K_U² – коэффициент показывающий падение напряжения при пуске        (K_U = 0,9)

                  М _пус  - пусковой момент

                  М_пус  = µ_п  (µ_п = 2)

K_U²  µ_п   >  М _тр                                                                               (3.1.10)

М_н > М_тр  /  µ_п  > 50,46 / 0,9²

Рассчитаем мощность электродвигателя:

Р_р > _н   =                                                          (3.1.11)

По условию Р_н   Р_р и учитывая скорость вращения рабочей машины выбираем по каталогу конкретный электродвигатель марки:

АИР 112 М А6

Записываем технические данные электродвигателя:

Рн = 3 кВт	η = 81 %	Кi = 6
n = 750 об/мин	Cos φ = 0,76	m  = 35,0 кг

I_н =  A                                          (3.1.12)                                                             

Рассчитаем коэффициент каталожной неувязки:

К_кн  =  Р_р / Р_н  =   2441,3 / 3000 = 0,813                                                   (3.1.13)

Выбираем коэффициент загрузки рабочей машины: К_зрм = 0,6

Рассчитаем коэффициент загрузки электродвигателя:

К_{з эл.дв.}  =                                                         (3.1.14)

Определим  присоединительную к сети мощность электродвигателя:

Р _прис  = Р_н / η  =  3 / 0,81 = 3,7 кВт                                                        (3.1.15)

Определим потребляемую мощность:

Р_пот   =                                                      (3.1.16)

Данные электродвигателя привода горизонтального навозоуборочного транспортера ТСН – 160 занесем в таблицу 3.1.1.

Остальные электродвигатели технологического оборудования рассчитывались аналогично и приведены в таблице 3.1.1