Мощность двигателя для транспортера

Расчет мощности привода конвейера

Практическая работа №1

«Изучение устройства и основных параметров ленточных конвейеров»

(Вариант №9)

Проверил: Бакшеев В.Н.

Цель работы

Изучение устройства, основных технических параметров

и методики общего расчета ленточных конвейеров.

Содержание

1. Изучение схем приводов и способов натяжения ленты ленточных конвейеров.

2. Общий расчет ленточного конвейера.

Рис 1. Схема ленточного конвейера:

Исходные данные для расчета по варианту№5

Транспортируемый материал –глина сырая

угол подъема или уклона конвейера – γ = +20°

вид верхних роликовых опор – трехроликовая

Последовательность расчета

Расчет ширины ленты

Если принять угол развала между роликами в двух- и трех роликовых опорах 120°, то площади поперечного сечения материала на ленте F и ширину ленты В можно выразить следующим образом:

для двухроликовых опор

(1.1)

— расчетный угол естественного откоса материала, град.,[1,табл1, С. 13].

Площадь поперечного сечения материала на ленте F определяется исходя из заданной массовой производительности конвейера Q и принятой скорости движения ленты Vл, [1, табл. 1, С. 13]

, (1.2)

Отсюда

Vл— принятая скорость движения ленты, м/с [1, табл. 1, С. 13] ;

Тогда для двухроликовых опор

(1.3)

(1.4)

В = 446,39024мм;

Расчет уточненного значения скорости движения ленты

(1.5)

Для трехроликовых опор

(1.6)

, (1.7)

где — фактическая ширина ленты, м;

f = 0,8 – коэффициент округления «шапки» сечения материала движении;

— расчетный угол естественного откоса материала, град. [1,табл1,с. 13].

Расчет диаметров барабанов, диаметра роликов и количества верхних роликовых опор

(1.8)

(1.9)

(1.10)

(1.11)

где — принятая ширина ленты, мм;

L – длина конвейера, м;

t – расстояние между верхними роликовыми опорами, м [1, табл.6, с.17];

— диаметр барабана, мм;

диаметр роликов, мм;

количество верхних роликовых опор, шт.

Расчет мощности привода конвейера

, (1.12)

— дальность транспортировки по горизонтали, м;

— высота подъема или спуска конвейера, м;

— масса одного погонного метра движущихся элементов конвейера, кг/м;

— фактическая ширина ленты, м;

vу— уточненная скорость движения ленты, м/с;

— общий КПД привода.

По расчетной мощности привода выбираем электродвигатель: серии 4А132, мощность электродвигателя частота вращения вала электродвигателя , диаметр вала электродвигателя [1, табл.2, с.14].

Источник

Мощность на валу электродвигателя (кВт) ковшового элеватора определяется по формуле

где Q – подача элеватора, т/ч;

H высота подъёма, м;

k3 коэффициент запаса; k3 = от 1,2 до 1,3;

ηЭ – КПД элеватора, ηЭ = от 0,4 до 0,7 (включая кинематическую пару
от двигателя к элеватору).

Подача элеватора определяется по формуле

где V – объём ковша, м 3 ;

kнк – коэффициент наполнения ковша, kнк = от 0,7 до 0,85;

p – насыпная плотность материала, т/м 3 ;

υ – скорость ленты, м/с;

a – шаг ковшей: a = от 2,5 до 3 h, м;

Привод ковшового элеватора, как правило, нерегулируемый, статический момент нагрузки приближённо можно считать постоянным, не зависящим от частоты вращения.

Мощность электропривода (кВт) винтового, цепного конвейеров и шнекового питателя (дозатора) определяется по формуле

где Q – подача конвейера, т/ч;

L – горизонтальная проекция конвейера, м;

k3 – коэффициент запаса: k3 = от 1,1 до 1,3;

H – высота подъёма материала, м;

Мощность двигателя (кВт) пластинчатого транспортёра определяется по формуле

где Q – производительность транспортёра т/ч;

ηП – КПД передачи: зависит от типа редуктора (приложение Е).

Коэффициент сопротивления kСП определяется по таблице 8.3.

Таблица 8.2 – Значения коэффициента k1 для различных типов транспортёров

Значения коэффициента k1

цепной транспортёр с роликовыми цепями

цепной транспортёр со скользящими цепями

Средние значения k1 для винтовых конвейеров (шнеков) при перемещении различных материалов принимаются следующими: для малообразивного материала – 2,5; для абразивного (гравий, песок, цемент) – 3,2; для сильноабразивных и липких материалов (известь, сера, зола и т.д.) – 4,0.

Таблица 8.3 – Значение коэффициента сопротивления kСП

При определении мощности двигателя (кВт)роликового транспортёра (рольганга) необходимо сначала определить момент двигателя по формуле

где МС – момент статический, Н·м;

МБ – момент буксовки, Н·м;

GP – масса ролика (роликов), Н;

GПОЛ – масса полезного перемещаемого груза на ролик или рольганг, Н;

μ – коэффициент трения в подшипниках качения: μ = от 0,05 до 0,01

μ1 – коэффициент трения перемещаемого груза по роликам: μ1 = 0,3 –
для горячего металла, μ1 = 0,15 – для холодного металла;

r – радиус шейки вала ролика, м;

R – радиус ролика, м;

f – коэффициент трения качения: f = от 0,01 до 0,05.

После определения момента двигателя, можно произвести расчёт мощности электродвигателя, например, по формуле (5.22).

8.4 Расчёт мощности электроприводов насосов,
вентиляторов и компрессоров

Насосы предназначены для подъёма и перекачки жидкости (воды, нефти, нефтепродуктов, кислот, щелочей и т.п.). Существуют специальные насосы для перекачки жидкостей, содержащих твердые частицы.

В зависимости от температуры перекачиваемых сред различают насосы ”холодные” (до + 200 0 С) и ”горячие”(от + 200 до + 400 0 С).

Привод насосов в основном нерегулируемый. При необходимости регулирование расхода жидкости чаще всего дросселируют задвижкой сечение трубопровода на стороне нагнетания. Однако при этом возникают дополнительные потери энергии, как на задвижке, так и на самом насосе, который в этом случае работает с пониженным КПД; упрощённо считают, что КПД изменяется пропорционально изменению напора в сети.

Более экономичным является регулирование частоты вращения двигателя. Так как требуемый диапазон регулирования не превышает 1 : 1,5, на приводе центробежных насосов целесообразно применение асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором (АД с к.з.р.), регулируемых изменением напряжения сети с помощью дросселей насыщения или тиристорных регуляторов напряжения (при неизменной частоте питания).

Для насосов большой мощности (сотни и тысячи киловатт) наиболее экономично регулирование частоты вращения приводных двигателей по схеме асинхронно-вентильного каскада (двигатель с фазным ротором, питаемый от сети трёхфазного тока через согласующий трансформатор, и ведомый сетью инвертор – тиристорный преобразователь частоты, изменяющий частоту ЭДС в роторе).

Мощность двигателя (кВт) для привода центробежного насоса определяется по формуле

где Q – подача насоса, м 3 /с;

k3 – коэффициент запаса, k3 = от 1,1 до 1,5 (большие значения соот-
ветствуют меньшей мощности двигателя, до 5 кВт);

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Характеристики двигателя Фольксваген Транспортер

История производства автомобилей Фольксваген Транспортер уходит в далекий 1990 год, в котором летом именитый концерн «Volkswagen» дал старт выпуску принципиально новой линии моделей Transporter. До этого под таким наименованием уже были выпущены автомобили, которые получили маркировки T1, T2 и T3. Принципиальным отличием от моделей предыдущих выпуском является тот факт, что автомобили T4 получили бескапотную компоновку, для которой было характерно переднее поперечное расположение силовых агрегатов. Иными словами, таким действием компания сделала довольно серьезный рывок в области развития легких коммерческих автомобилей. Это обусловливается предложением для покупателей целый модельный ряд более усовершенствованных автомобилей, в сравнении с прежними популярными, но в тоже время уже морально устаревших моделей линии Г3 с мотором, расположенным сзади.

Немного о технических характеристиках автомобилей

В автомобили Т4 были встроены шасси длиной 3.3м, фургоны с объемами 5,5 и 6,4 м, у которых было три варианта грузоподъемности – 1200, 1000 и 800 кг. соответственно. Переход на более низкорамные шасси дал шанс выпустить модификации, которыми ранее семейство Транспортер не могло пополниться, поскольку этот выпуск является инновацией своего рода. Также довольно серьезно вырос уровень безопасности эксплуатации – передние сиденья вынесены за переднюю ось, и по этой причине основная ударная энергия может гаситься деформируемыми зонами, которые находятся в отсеке для двигателя.

Также изменения затронули и двери, которые стали больше, также в них были встроены усилители. Эргономика и дизайн приборной панели тоже серьезно отличались от примитивных панелей в предыдущих моделей. К слову, все это великолепие поколения Т4 сохранилось и до сегодняшних современных моделей линии Транспортер.

Первые двигатели VW Transporter

Если рассматривать самые первые моторы, которые появились в автомобилях модельного ряда Transporter, то видно, насколько серьезно прогрессировал выпуск моторов в целом в компании «Volkswagen». Первые моторы имели объемы 1.2 и 1.4 литра соответственно. Мощность у них была предельно низкой – 55-65 л.с. Автомобили могли развивать максимальную скорость в 110-125 км/ч, и при такой мощности это еще неплохой показатель. Зато эти модели могли похвастать невероятно высоой степени надежности, поскольку их ресурс был весьма высок – порядка 180 000 км можно было проехать на автомобиле с такими двигателями и совершенно не заботиться о проведении ремонтных работ. Иными словами, серьезные вмешательства начинались только после прохождения такого расстояния. Это тоже логично – все-таки, скорость большую нельзя было развить, соответственно, автомобиль шел мягко, плавно и тихо, посему и мог проходить такие большие расстояния без вскрытия определенных проблем.

Читайте также:  Коробки передач фольксвагена тигуан

Первые двигатели смело можно называть безопасными и надежными хотя бы потому, что детали и узлы имели хорошую износостойкость. Единственным недостатком этих двигателей считается негерметичность систем, в первую очередь, питания и охлаждения. Постоянно подтекало масло, охлаждающая жидкость расходовалась быстрее, чем нужно, так был весьма высокий расход топлива – порядка 13 л в городских условиях. Зато выделялось еще одно преимущество использования таких двигателей – ремонтные работы, а также запчасти, которые были необходимы для двигателей, имели сравнительно низкую стоимость в сравнении с автомобилями того же класса других марок. Именно поэтому водители так любят автомобили Transporter с самыми первыми модификациями моторов.

Более мощные моторы начала XXI века

В начале нынешнего столетия ситуация с выпуском новых двигателей приобрела некий прогрессивный подход. По истечении десятилетий компания всерьез задумалась над выпуском более мощных и надежных моторов для автомобилей Volkswagen Transporter. И таким образом, на свет появились первые модели двигателей ACV. Мощность этих моторов составляла от 80 до 105 л.с., крутящий момент в диапазоне от 100 до 125 Нм. Объемы двигателей варьировались от 1.4 л до 1.8. В общем и целом, если рассматривать среднюю сравнительную характеристику новых для начала 21 века двигателей, то

можно сказать, что они получились весьма добротными и некапризными. Расход топлива существенно снизился, появились новшества в системах охлождения и питания, которые привлекли внимание покупателей. Однако все это повлияло на срок долговечности двигателей – если раньше на моторах Транспортера можно было спокойно откатать 180 000 км, то на двигателях ACV можно было проездить без серьезных вмешательств порядка 150-160 тыс. км.

Если рассматривать отдельные моторы ACV, то среди них можно выделить два силовых агрегата – бензиновый движок с объемом 1.6 и мощностью 103 л.с. и дизельный мотор с объемом 1.8 л. и мощностью 110 л.с. Эти двигатели являются самыми мощными во всей серии моторов, также они имеют прекрасные показатели по расходу топлива – первый по городу расходует 10,5 л., второй – 9,3 л. Также нельзя не сказать о том, что эти силовые агрегаты являются самыми износостойкими и надежными в целом, в сравнении с остальными двигателями, появившимися на свет. Оба типа двигателей преимущественно использовались и используются до сегодняшнего времени на автомобилях Фольксваген Транспортер Т4.

Современные двигатели

Нынешнее время характеризуется для концерна Volkswagen появлением огромного количества двигателей с самыми высочайшими техническими особенностями. Они даже не идут в сравнение с предыдущими собратьями – настолько серьезного прогресса добилась служба разработки и производства силовых агрегатов в компании «Volkswagen». В первую очередь хочется отметить прогресс двигателей ACV, которые сегодня успешно используются на автомобилях Т4 и Т5, а также на Multivan. Первоначально хочется обратить внимание на то, насколько серьезно производители поработали над герметичностью всех систем. В этом вопросе у компании получилась своеобразная волна – самые первые двигатели компании не уступали в этом компоненте никому и были лучшими, затем в начале последнего столетия эта характеристика была у двигателей Volkswagen едва ли не самой отстающей. Сейчас же разработчики и производители снова вернули статус самых герметичных агрегатов своим изделиям.

Нельзя не отметить и то, что в двигателях ACV для Транспортер Т4 появился универсализм. Проявляется это качество, прежде всего, в том, что запчасти, которые необходимы для нормальной работы двигателя, сейчас можно покупать не только фирменные, но и от других автомобилей. Возможно, это не самым лучшим образом пошло на пользу компании, поскольку спрос на родные запчасти сначала слегка снизился. Однако постепенно запчасти у Фольксвагена тоже стали универсальными, и производители убили двух зайцев сразу – сделали покупаемыми не только свои двигатели, но и запчасти для них тоже.

Отдельные модели новейших двигателей для Volkswagen Transporter

Невозможно пытаться сосчитать, какое количество двигателей в новейшей истории концерна было выпущено для автомобилей модельного ряда Транспортер – все равно в итоге собьешься! Настолько большой выбор двигателей для автомобилей данного типа обязывает покупателей немного призадуматься над конечным своим выбором – все-таки все моторы являются достаточно разными, несмотря на то, что были произведены они одним и тем же концерном. Каждый из моторов, являясь дизельным или бензиновым, имеет свою частичку уникальности и оригинальности, и это тоже огромная заслуга производителей – сделать свои изделия не только надежными, безопасными и относительно недорогими, но еще и в меру удивительными и в чем-то даже таинственными. Рассмотрим некоторые модели двигателей, которые сейчас ставятся на автомобили Transporter.

Transporter 2.5 TDI

Впервые этот двигатель сошел с конвейера в 2007 году. Казалось бы, прошло уже 9 лет, все-таки, немало времени для того, чтобы двигатель успел утратить лидирующие позиции в списках самых продаваемых моторов. Ан нет, эти слова не про данный силовой агрегат! Если рассматривать технические характеристики, то можно подумать, что мотор является довольно-таки средним и вовсе не примечательным для нынешних покупателей, которые ищут только самое лучшее. Мощность мотора составляет всего 110 л.с, объем 2.5 литра – да, это хорошо, это много. Но самым главным преимуществом этого двигателя является совершенно иной показатель – его ресурс. Используя в автомобиле VW Transporter T4 данный двигатель, автомобиль способен проездить более 200 000 км, при этом не требуя серьезных вложений в двигатель и вмешательств. Сегодня сложно найти мотор с таким ресурсом, особенно для грузового автомобиля. Именно поэтому данный двигатель ценится огромным количеством водителей не только по всей Европе, но и во всем мире! Об этом говорит и продаваемость данного мотора, которая не собирается сдавать позиции до сих пор!

Еще ценен двигатель высокой герметичностью систем, своей относительно невысокой стоимостью и небольшой стоимостью обслуживания и проведения ремонтных работ. Запчасти на этот двигатель можно найти почти в любом магазине, поскольку двигатель весьма универсален. В двигателе есть только один серьезный недостаток – иногда выходят из строя цилиндры, что создает дополнительную вибрацию в автомобиле и шум. Но все же, несмотря на это, мотор остается одним из самых ценных двигателей во всем огромном ряду модификаций для автомобилей Транспортер!

Дизельный двигатель ACV 2.0

Если говорить честно, то дизельные двигатели у Фольксвагена – не самая сильная сторона компании. Нечасто бывает такое, что покупатели ахают и бегут покупать новый дизельный мотор, сошедший с конвейера и представленный в широких массах. Однако именно такой реакцией сопровождался выпуск дизельного ACV 2.0, который и по сей день считается одним из самых удачных дизелей в Европе. Этот мотор славится своей неприхотливостью – топливный расход по городу составляет всего 7,7л/100 км, а за городом 8.2 л. Очень интересный мотор, котрый, в отличие от многих двигателей, используемых в автомобилях Фольксваген серии Транспортер не начинен большим количеством разнообразных «наворотов». Двигатель исполнен из самых экологичных материалов, которые имеют высокую степень прочности и износостойкости. Также этот двигатель полюбился водителям в первую очередь из-за того, что не стоит тратить большие деньги на ремонт и обслуживание силового агрегата. Двигатель довольно прост в своем строении, и разобраться в нем сможет каждый водитель, даже те, кто не имеет опыта. Иными словами, мечта для любой категории водителей!

Читайте также:  Настройка вариатора с двигателем

Совокупность двигателей в целом

Сравнивая все три поколения двигателей для Фольксваген транспортер, сложно выделить лучшую модель. Даже в поколениях есть некоторые особенности, которые в чем-то превосходили соседнее. Самое первое поколение двигателей отличалось небывалой надежностью и прекрасным ресурсом, и по данным показателям они уверенно лидируют среди других поколений. Среднее поколение характеризуется прогрессивностью и износоустойчивостью, а также прекрасной динамикой. В последнем поколении сложно что-то выделить, поскольку разработчики делали упорную ставку на улучшение всех характеристик и особенностей силовых агрегатов. Водителями все-таки больше всего были признаны двигатели ACV, которые, по мнению многих европейских автовладельцев, имели более лучшие показатели среди всех остальных. Между прочим, специалисты также отмечают, что двигатели ACV в сравнении со всеми остальными являются более предпочтительными для использования в автомобилях Volkswagen Transporter.

Источник

Выбор электропривода конвейеров

Несмотря на значительное конструктивное разнообразие конвейеров, при выборе электропривода они могут быть объединены в одну характерную группу. Прежде всего следует отметить, что по технологическим условиям эти механизмы обычно не требуют регулирования скорости.

Лишь на некоторых конвейерах для изменения темпа работы применяется неглубокое регулирование скорости в пределах 2:1. Двигатели конвейеров работают в различных условиях окружающей среды, во многих случаях в запыленных, влажных помещениях с высокой или низкой температурой, на открытом воздухе, в цехах с агрессивной средой и т. д.

Характерной особенностью конвейеров является большой статический момент сопротивления покоя, который, как правило, превосходит номинальный вследствие различных причин, в том числе и застывания смазки в трущихся деталях. Таким образом, к электроприводу конвейеров предъявляются требования высокой надежности, простоты обслуживания, а также обеспечения повышенного момента при пуске.

В некоторых случаях возникают дополнительные требования по обеспечению плавного пуска, предотвращению пробуксовывания ленты, небольшому регулированию скорости и согласованному вращению нескольких электроприводов. Всем этим требованиям в достаточной степени удовлетворяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым или с фазным ротором.

Выбор мощности приводного двигателя конвейера производится методом постепенного приближения совместно с расчетом и выбором всего механического оборудования. Первый этап расчета заключается в ориентировочном определении тягового усилия и натяжения, по которым производятся предварительный выбор мощности двигателя и выбор механического оборудования. На втором этапе расчета строится уточненный график зависимости натяжения с учетом потерь от длины конвейера. После построения графика выбираются места установки электропривода, двигатель и механическое оборудование проверяются по полученным усилию и натяжению.

Известно большое количество формул для ориентировочного определения тягового усилия и натяжения конвейера, предложенных на основе опыта проектирования и эксплуатации конвейеров. Одна из них имеет следующий вид:

где Т — натяжение конвейера, Н; F — усилие, которое должен преодолевать электродвигатель, Н; T0 — предварительное натяжение, Н; Fп — усилие, обусловленное подъемом груза, Н; ΔF—суммарное усилие, вызванное силами трения на участках трассы конвейера, Н.

По усилию и натяжению в тяговом органе конвейера производится предварительный выбор двигателя и механического оборудования. Формулы для подсчета потерь в барабанах, звездочках, блоках и других элементах оборудования могут быть найдены в специальной литературе по механической части конвейеров.

Для построения диаграммы тяговых усилий вычерчивается трасса конвейера со всеми подъемами и спусками, перегибами, приводными и натяжными станциями, направляющими блоками и барабанами. Затем, если следовать от наименее нагруженного участка конвейера, производится учет потерь в каждом элементе и получается натяжение тягового органа по всей длине. На рис. 1 приведены диаграммы тяговых усилий ленточного и цепного конвейеров с однодвигательным электроприводом.

Рис. 1. Диаграмма тяговых усилий в ленточном (а) и цепном (б) конвейерах: а — приводная станция; б — натяжная станция.

Мощность приводного двигателя конвейера определяется по формуле

здесь Р— мощность двигателя, кВт; FH — усилие на набегающем участке тягового органа, Н; v — скорость перемещения тягового органа, м/с; η — к. п. д. приводного механизма.

При проектировании ленточных конвейеров после построения диаграммы тяговых усилий определяется место установки приводной станции на трассе конвейера. Электропривод конвейеров большой протяженности, например крупных поточно-транспортных систем, нецелесообразно осуществлять одним двигателем, так как в этом случае в механическом оборудовании, расположенном близко к приводной станции, создаются значительные усилия.

Перегрузка указанных участков конвейера приводит к тому, что габариты механической части и особенно тягового органа резко возрастают. Для предотвращения возникновения больших тяговых усилий конвейеры приводятся в движение от нескольких приводных станций. В таком случае в тяговом органе приводной станции создается усилие, пропорциональное статическому сопротивлению только одного участка, и тяговый орган не передает усилий для привода всего конвейера.

При наличии на ленточном конвейере нескольких приводных станций место их установки выбирается по диаграмме тяговых усилий таким образом, чтобы тяговое усилие двигателей нескольких станций примерно равнялось усилию однодвигательного электропривода (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма тяговых усилий ленточного конвейера: а — при однодвигательном электроприводе; б — при многодвигательном электроприводе.

Следует, однако, учесть, что для окончательного выбора мощности двигателя приводной станции необходимо построить уточненную диаграмму тяговых усилий для каждой ветви. Это уточнение вызвано тем обстоятельством, что сумма усилий всех участков может быть не равна усилию при однодвигательном приводе, что определяется уменьшением сечения тягового органа и соответственно снижением потерь на трение при многодвигательном приводе.

Отметим, что для крупных ленточных конвейеров, где мощности двигателей достигают десятков и сотен киловатт, протяженность трассы между приводными станциями чаще всего составляет примерно 100—200 м. Следует учитывать, что конструктивное встраивание приводных станций в конвейер связано с известными трудностями, особенно для ленточных конвейеров. Поэтому наиболее удобными местами установки их являются концевые точки трассы. На некоторых предприятиях протяженность несекционированных конвейеров достигает 1000—1500 м.

Установка нескольких приводных станций на ленточном конвейере приводит, как правило, к повышению эксплуатационных показателей многодвигательного электропривода по сравнению с одиночным. Определяется это тем, что, например, при пуске конвейера вхолостую может работать один двигатель.

С увеличением нагрузки включается второй двигатель, а затем последующие. При снижении нагрузки возможно частичное отключение двигателей. Указанные переключения приводят к снижению времени работы двигателей с малой загрузкой и повышению их эксплуатационных показателей. В случае завалов конвейеров транспортируемыми материалами, увеличения статического момента за счет застывания смазки и т. д. возможен совместный пуск всех двигателей для создания повышенного пускового момента.

Большое значение при выборе системы управления электроприводом ленточных конвейеров имеет правильный расчет упругих деформаций тягового органа и ускорений, которые могут возникнуть в переходных процессах. Обратимся к рис. 3, где изображены графики изменения скорости при пуске двигателя на набегающей 1 и сбегающей 2 ветвях ленты. Конвейер приводится в движение асинхронным короткозамкнутым двигателем, статический момент на валу двигателя принят постоянным.

Характер изменения скорости в ветвях 1 и 2 конвейера будет в значительной степени зависеть от протяженности ленты. При малой длине конвейеров, около нескольких десятков метров, графики изменения скорости ветвей 1 и 2 во времени будут близки друг другу (рис. 3, а). Естественно при этом, что ветвь 2 начнет двигаться с некоторым отставанием по отношению к ветви 1 за счет упругой деформации ленты, однако скорости ветвей довольно быстро выравниваются, правда, с некоторыми колебаниями.

Несколько иначе обстоит дело при пуске ленточных конвейеров большой протяженности, около сотен метров. В этом случае трогание с места сбегающей ветви 2 конвейера может начаться после того, как приводной двигатель достигнет установившейся скорости (рис. 3, б). На ленточных конвейерах большой протяженности можно наблюдать отставание начала движения участков ленты на расстоянии 70—100 м от набегающей ветви при установившейся скорости двигателя. При этом в ленте создается дополнительное упругое натяжение, а тяговое усилие к последующим участкам ленты прикладывается рывком.

По мере достижения всеми участками конвейера установившейся скорости снижается упругое натяжение ленты. Возврат запасенной энергии может привести к возрастанию скорости ленты по сравнению с установившейся и к ее колебаниям (рис. 3, б). Такой характер переходного процесса в тяговом органе крайне нежелателен, так как следствием его является повышенный износ ленты, а в некоторых случаях ее разрыв.

Читайте также:  Митсубиси аутлендер значок двигателя

Указанные обстоятельства приводят к тому, что в отношении характера пуска и других переходных процессов в электроприводе ленточных конвейеров выдвигаются жесткие требования по ограничению ускорений системы. Удовлетворение их приводит к некоторому усложнению электропривода: появляются многоступенчатые панели управления асинхронными двигателями с фазным ротором, дополнительные нагрузочные, пусковые устройства и т. д.

Рис. 3. Диаграммы скорости различных участков ленточного конвейера при пуске.

Самым простым способом ограничения ускорений в электроприводе ленточных конвейеров при пуске является реостатное управление (рис. 4, а). Переход с одной пусковой характеристики на другую обеспечивает плавное ускорение системы. Такое решение задачи часто применяется на ленточных конвейерах, однако оно приводит к значительному увеличению габаритов панелей управления и пусковых реостатов.

В некоторых случаях более целесообразно ограничение ускорения системы электропривода осуществлять путем дополнительного торможения вала двигателя в процессе пуска, так как создание дополнительного тормозного момента МТ снижает динамический момент (рис. 4, б). Как видно из приведенных графиков, ускорение системы искусственно снижается за счет подтормаживания, вследствие чего снижаются колебания скорости в набегающей и сбегающей ветвях конвейера. По окончании пуска источник дополнительного тормозного момента должен быть отключен от вала двигателя.

Рис. 4. К способам пуска ленточных конвейеров.

Отметим попутно, что ограничение ускорений в системе электропривода может быть достигнуто путем использования обоих способов одновременно, например реостатного пуска с подключением источника дополнительного тормозного момента. Такой метод находит применение на протяженных односекционных конвейерах, где стоимость ленты определяет основную долю капитальных затрат всей установки.

Плавный пуск системы с созданием искусственной нагрузки на валу практически осуществляется при помощи обычных колодочных тормозов с электрическим или гидравлическим управлением, подсоединения к валу двигателя индукционных или фрикционных муфт, использования дополнительных тормозных машин и т. д. Системы реостатного регулирования асинхронных двигателей иногда дополняются тиристорными или дроссельными регуляторами напряжения в статорной цепи.

Отметим также, что задача ограничения ускорений в ленте конвейера может быть достигнута и другими способами, например применением системы двухдвигательного привода с поворотным статором, системы с многоскоростным короткозамкнутым двигателем, асинхронным электроприводом с тиристорным управлением в цепи ротора двигателя и т. д.

Следует отметить, что приводной двигатель цепных конвейеров должен располагаться, как правило, после участка с наибольшей нагрузкой, т. е. участка трассы с большим количеством грузов и крутых подъемов и перегибов.

Обычно на основе этой рекомендации двигатель располагается в наивысшей точке подъема. При установке привода следует учесть, что участки трассы с большим количеством изгибов должны иметь по возможности небольшое натяжение: это приводит к уменьшению потерь на криволинейной части трассы.

Определение мощности приводного двигателя цепного конвейера производится также на основании построения диаграммы тяговых усилий по всей трассе (см. рис. 1, б).

Зная в соответствии с диаграммой предварительное натяжение и усилие на набегающем участке тягового органа, а также скорость движения, по формуле можно рассчитать мощность электропривода.

Цепные конвейеры, несмотря на значительную протяженность трасс, вследствие относительно малых скоростей движения, например на машиностроительных заводах, работают чаще всего с одним приводным двигателем сравнительно небольшой мощности (несколько киловатт). Однако на тех же заводах встречаются более мощные конвейерные установки с цепными тяговыми органами, где используется несколько приводных двигателей. Такая система электропривода имеет ряд характерных особенностей.

При многодвигательном приводе цепного конвейера роторы двигателей в установившемся режиме будут иметь одинаковую скорость, так как они механически связаны тяговым органом. В переходных режимах скорости роторов могут несколько различаться за счет упругих деформаций тягового органа.

Вследствие наличия механической связи между роторами машин многодвигательного конвейера в тяговом органе возникают дополнительные натяжения, обусловленные разными нагрузками ветвей. Природа этих натяжений может быть выяснена на основании рассмотрения схемы конвейера, приведенной на рис. 5. При одинаковой загрузке ветвей конвейера все четыре двигателя, в том случае если их характеристики одинаковы, будут иметь равные скорости и нагрузку.

Рис. 5. Схема многодвигательного конвейера.

Увеличение нагрузки на ветвь I приведет к тому, что в первую очередь упадет скорость двигателя Д1 а скорость двигателей Д2, Д3 и Д4 останется постоянной. Таким образом, двигатель Д2 будет вращаться со скоростью, большей, чем у двигателя Д1 и создаст дополнительное натяжение в ветви II, а затем и I.

Натяжение ветви II повлечет за собой некоторую разгрузку двигателя Д1 и увеличение его скорости. Такая же картина будет иметь место и в ветви II, так как двигатель Д3 возьмет на себя часть нагрузки ветви II конвейера. Постепенно скорости и нагрузки двигателей выравниваются, но в тяговом органе создается дополнительное натяжение.

При выборе многодвигательного привода цепного конвейера диаграмма тяговых усилий строится таким же способом, как и при одном двигателе. Электропривод должен обеспечить максимальное тяговое усилие, которое необходимо для преодоления сопротивления движению конвейера. На рис. 1, б приведена диаграмма тяговых усилий в тяговом органе конвейера, по которой можно наметить место установки приводных станций.

Если задаться, например, условием, что число приводных станций равно трем и все двигатели должны обеспечить одинаковые тяговые усилия, то двигатели следует установить в месте, характеризующемся точкой 0, и соответственно на расстоянии 0—1 и 0—2 от него (рис. 6, а). Во время работы конвейера в случае полного совпадения механических характеристик двигателей каждый из них создает примерно одинаковое тяговое усилие (Fn — Т0)/3.

Рис. 6. Графики распределения нагрузки в тяговом органе цепного конвейера.

Применение многодвигательных приводов на цепных конвейерах значительно уменьшает нагрузку тягового органа, вследствие чего механическое оборудование может быть выбрано более легким. Оптимальное количество приводных станций на конвейере выбирается путем технико-экономического сравнения вариантов, которое учитывает одновременно стоимость электропривода и механического оборудования.

В том случае, когда характеристики двигателей несколько неодинаковы, каждая машина может создать тяговое усилие, отличающееся от расчетного. На рис. 6, а приведены механические характеристики трех двигателей одинаковой мощности, имеющих одинаковые параметры, а на рис. 6, б— характеристики двигателей, имеющих разные параметры. Усилия, которые будут создавать двигатели, находятся путем построения суммарной характеристики 4.

Так как роторы всех двигателей конвейера жестко связаны тяговым органом, то их скорость соответствует скорости движения цепи, а суммарное усилие равно (Fa — Т0). Тяговое усилие каждого двигателя легко получить, проведя горизонтальную прямую, соответствующую номинальной скорости и пересекающую характеристики 1, 2, 3 и 4.

На рис. 6, а и б, кроме механических характеристик двигателей, приведены диаграммы тяговых усилий. В тяговом органе при разных характеристиках двигателей может, создаться дополнительное натяжение, обусловленное разностью тяговых усилий, развиваемых двигателями конвейера.

При выборе двигателей приводных станций конвейера следует проверять их характеристики и по возможности добиваться полного их совпадения. Исходя из этих условий, целесообразно применять асинхронные двигатели с фазным ротором, где соответствие характеристик может быть получено введением дополнительных сопротивлений в роторную цепь.

На рис. 7 приведены механические характеристики двухдвигательного электропривода конвейера. Характеристики 1 и 2 являются естественными, соответственно характеристики 1′ и 2′ получены при введенном в цепь ротора двигателя дополнительном сопротивлении. Суммарный момент и тяговое усилие, развиваемые двигателями, будут одинаковыми как при жестких 1, 2, так и при мягких 1′, 2′ характеристиках. Однако нагрузка между двигателями при мягких характеристиках распределяется более благоприятно.

Рис. 7. Распределение нагрузки между двигателями конвейера при различной жесткости их характеристик.

При проектировании механического оборудования следует учесть, что скорость конвейера при смягчении характеристик двигателей снижается и для сохранения постоянной номинальной скорости конвейера необходимо изменить передаточное отношение редукторов. Практически целесообразным является введение в роторную цепь двигателей конвейера дополнительного сопротивления не более 30% номинального сопротивления ротора. Мощность двигателя в этом случае следует увеличить примерно в 1/(1 —s) раз. Когда на конвейере устанавливаются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, их следует выбирать с повышенным скольжением.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Ответы на популярные вопросы
Adblock
detector