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电动葫芦设计方法(6)

2022-04-12    作者:未知    来源:网络文摘

2.4 运行机构中电动机及制动器的选择

2.4.1 运行阻力的计算

    有轨运行机构的阻力由三部分组成:摩擦阻力,风阻力和坡度阻力。对于电动葫芦来说,其运行阻力主要为摩擦阻力,它包括:车轮轴承中的摩擦阻力 F1,车轮踏面上的滚动摩擦阻力F2,以及车轮轮缘与轨<之间的附加摩擦力F3.

(1) 车轮轴承中摩擦力计算公式为:

      电动葫芦设计方法 图1=Fc电动葫芦设计方法 图2=Fc电动葫芦设计方法 图3

 式中 Fc---车轮计算轮压,Fc=8467N;

      D----车轮直径,D=134mm;

      d----车轮轴承摩擦圆直径,d=电动葫芦设计方法 图4d1=20mm;

      电动葫芦设计方法 图5---摩擦系数,取0.02。

  故   F1=8467*0.02*20/134=25.3N

(2)车轮踏面摩擦阻力计算公式为:

     电动葫芦设计方法 图6=Fc电动葫芦设计方法 图7

   式中   f---滚动摩擦系数。

(3) 运行阻力

    总的运行阻力为车轮轴承中的摩擦力F1,车轮踏面摩擦阻力F2以及车轮轮缘与轨道之间的附加摩擦力F3之和。由于F3是一个随机变量,在一般计算中可用一个附加系数进行简化处理。总的运行阻力可按下式计算。

电动葫芦设计方法 图8

      式中  Fz---运行阻力(N);

         Fc---车轮计算轮压(N);

         电动葫芦设计方法 图9---复合摩擦系数,在滚动轴承中电动葫芦设计方法 图10=0.006;滑动轴承中电动葫芦设计方法 图11=0.015

         电动葫芦设计方法 图12---附加阻力系数,对于单边驱动电动葫芦设计方法 图13=2.0,双边驱动电动葫芦设计方法 图14=1.5

故   Fz=0.006*2*8467=101.6N。

2.5 运行机构驱动电机的选择

2.5.1 电动机容量的初选

    计算克服阻力所需的静工作功率:

    Pw0=电动葫芦设计方法 图15

    式中   Pw0---电动机的静工作功率(KW);

     Fz----运行阻力(N);

    Vy----运行速度(m/min),根据表4-9取

    电动葫芦设计方法 图16----运行机构传动的总机械效率,取电动葫芦设计方法 图17=0.8-0.9。

    考虑到启动及t载的影响,电机的实际工作功率按下式计算:

          电动葫芦设计方法 图18

 式中 电动葫芦设计方法 图19---电动机实际工作功率;

           电动葫芦设计方法 图20----驱动电机个数;

           电动葫芦设计方法 图21---过载影响系数,参考表4-9选择

    由附表F3选取YEJ系列自制动电动机,选取额定功率为:

    电动机额定功率电动葫芦设计方法 图22

    因PN》Pw=0.34得应选择YEJ-80-1型电动机,PN=0.55KW符合要求。

2.5.2 验算起动时间

    电动机初选完之后,可根据电动机的额定转速及运行机构的运行速度,按下式确定出减速装置的传动比。

   电动葫芦设计方法 图23

    式中 电动葫芦设计方法 图24---电动机额定转速(r/min);

    电动葫芦设计方法 图25---运行机构车轮转速(r/min),电动葫芦设计方法 图26

    其中 Vy---运行机构的运行速度(m/min);

    D---车轮直径。

    机构起动时电动机必须发出较大的转矩,即起动转矩Tq,使原来静止的质量开始运动。这时起动转矩除了克服阻力矩Tj外,还有一部分转矩Tg使运动质量加速,这部分转矩越大,加速的时间就越短。电动机轴上的转矩n衡方程式为:

电动葫芦设计方法 图27     而:

电动葫芦设计方法 图28   电动葫芦设计方法 图29

     式中  电动葫芦设计方法 图30---折合转动惯量(Kg.m电动葫芦设计方法 图31);

       电动葫芦设计方法 图32---高速轴上旋转质量的转动惯量,它包括:电动机转子,联轴器和制动器的转动惯量

        m---驱动电机数量;

        g---重力加速度。

    因此,运行机构满载情况下的起动时间按下式计算:

        电动葫芦设计方法 图33

 式中   电动葫芦设计方法 图34---起动时间(s);

        电动葫芦设计方法 图35 ---电动机的平均起动转矩;一般取电动机额定转矩的1.6倍;电动葫芦设计方法 图36=1.6*7.36=11.78N.m;

        电动葫芦设计方法 图37----电动机工作转矩,电动葫芦设计方法 图38=电动葫芦设计方法 图39 合适的起动时间可参照表4-9校验。

2.6 运行机构的打滑计算

    运行机构在满载时一般不会打滑,而在空载时容易打滑,故按空载起动工况对运行机构进行打滑计算,其验算公式为:

电动葫芦设计方法 图40

式中 d---车轮轴承摩擦圆直径(m);

     D---车轮直径(m);

     K---附t安全系数,一般取K>=1;

     Fmin—运行机构空载轮压(N);

     i---运行机构传动比;

     电动葫芦设计方法 图41---运行机构总效率;

     T电动葫芦设计方法 图42---电动机的平均起动转矩,一般去电动机额定转矩的1.6倍(N.m);

     电动葫芦设计方法 图43---起动平均加速度(m/s电动葫芦设计方法 图44);

     电动葫芦设计方法 图45---车轮与轨道的附着系数,电动葫芦设计方法 图46=0.15(室内),电动葫芦设计方法 图47=0.12(室外);

    电动葫芦设计方法 图48---车轮摩擦系数,滚动轴承电动葫芦设计方法 图49=0.015-0.02, 滑动轴承电动葫芦设计方法 图50=0.08-0.1。

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