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:
=Fc=Fc
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=d1=20mm;
---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:
=Fc
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。
式中 Fz---运行阻力(N);
Fc---车轮计算轮压(N);
---复合摩擦系数,在滚动轴承中=0.006;滑动轴承中=0.015
---附加阻力系数,对于单边驱动=2.0,双边驱动=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=
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
----运行机构传动的总机械效率,取=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:
式中 ---电动机实际工作功率;
----驱动电机个数;
---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
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。
式中 ---电动机额定转速(r/min);
---运行机构车轮转速(r/min),
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:
而:
式中 ---折合转动惯量(Kg.m);
---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:
式中 ---起动时间(s);
---电动机的平均起动转矩;一般取电动机额定转矩的1.6倍;=1.6*7.36=11.78N.m;
----电动机工作转矩,= 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:
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;
---运行机构总效率;
T---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);
---起动平均加速度(m/s);
---车轮与轨道的附着系数,=0.15(室内),=0.12(室外);
---车轮摩擦系数,滚动轴承=0.015-0.02, 滑动轴承=0.08-0.1。
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