Методические указания по выполнению курсовой работы по предмету: «Электрические машины и электропривод»

4.1.10. Проверка электродвигателя на пусковые нагрузки
Возможность пуска электродвигателя под нагрузкой проверяется по зависимости:
М_пуск > М_ст (4.29)
Минимальный пусковой момент электродвигателя М_пуск определяется по указанному в справочнике отношению М_пуск / М_ном.
, (4.30)
где Р_э.д – мощность электродвигателя, кВт;
Статический вращающий момент, приведенный к валу электродвигателя
(4.31)
где F = S_нб – S_сб, определяется для приводного барабана, Н;
D_б – диаметр приводного барабана, мм;
U­_пр – передаточное отношение привода;
η_м – КПД привода.

4. 
   Пуск конвейера
   

При пуске конвейера кроме статических сопротивлений движению ленты действуют силы инерции, которые увеличивают натяжение набегающей на приводной барабан ветви ленты, поэтому соотношение между S_нб и S_сб может оказаться больше тягового фактора и начнется пробуксовка, что недопустимо.
При включении привода ленточного конвейера движение ленты начинается неодновременно по всему контуру, т.к. лента обладает эластичностью, то сначала начнут двигаться участки, расположенные у приводного барабана, а затем более отдаленные. Кроме того, из-за провисания ленты между роликоопорами процесс вовлечения отдельных участков ленты и лежащего на ней груза в движении растянется во времени и станет продолжительнее.
Конвейерную ленту можно условно представить в виде упругого длинного стержня, замкнутого в кольцо, а процесс вовлечение масс - как процесс распространения упругой волны в стержне.
Скорость распространения упругой волны в стержне определяем по формуле:


где: Е – модуль упругости всего сечения резинотросовой ленты

где: d_n – диаметр проволоки троса, мм;
Z_n – число проволок в тросе, шт;
Z_m – число тросов, шт – исходя из ширины ленты и диаметра и шага тросов;
Е₀ — модуль упругости, отнесенный к единице площади сечения проволок, E₀ = 5,8 ∙ 10³(Н/мм²).
ρ – линейная плотность стержня, кг/м.
Модуль динамической упругости резинотканевых и резинотросовых лент, Н

2ШТК-200-4,5х3,5	2ШТК-300-4,5х3,5	2ШТЛК-200-6х2	2ШТК-200-6х3,5	2РТЛО-1500	2РТЛО-2500	2РТЛО-3150
1,65*10^7	2,8*10^7	1,35*10^7	2,5*10^7	3,3*10^8	6,3*10^8	9,4*10^8

Предположим, что при пуске груз движется вместе с лентой и определим плотность из выражений:

для грузовой ветви:

для порожняковой ветви:

Скорость распространения упругой волны на грузовой ветви:
, (м/c)
Скорость распространения упругой волны на порожняковой ветви:
, (м/с)
Время достижения максимального значения динамического натяжения (с):

где: – время прихода отраженной волны, с;
L_к - длина конвейера, м:
Определяем время торможения ленточного конвейера:

где: t_к – движущиеся массы разгоняющегося конвейера;
– скорость установившегося движения ленты конвейера, м/с.

где: m_пр – сосредоточенная масса привода, кг:

где: i_p - передаточное отношение редуктора:

– угловая скорость механизма:

где: – скорость движения барабана, (м/с);
R_б – радиус барабана, (мм).
Принимаем редуктор со стандартным значением передаточного числа редуктора i.
k – коэффициент учитывающий инерцию редуктора, соединительных муфт и барабана, k = 1,4.
– маховый момент ротора, кг∙м².
W – сумма статических сопротивлений движению ленты:

При затормаживании приводного барабана конвейерная лента не сразу останавливается по всему контуру. Более отдаленные от привода участки ленты будут продолжать движение и набегать на передние участки, образуя продольные упругие волны, провесы между роликами, складки и т. д. Кроме того, вследствие нарушения соотношения S_нб и S_cб может возникнуть пробуксовка ленты по барабану. Во избежание этих нежелательных явлений, необходимо обеспечить соответствующий режим торможения.
Обычное торможение горизонтальных конвейеров производят после свободного выбега, в конце которого накладывают тормоза. При экстренном торможении такой режим недопустим, т.к. при длительном выбеге груженого питателя перегрузочное устройство на следующий конвейер может быть засыпано грузом.
Определяем время экстренного торможения:

где: F_max - максимальное допустимое тяговое усилие ленты (Н):

где: М_mах – максимальный допустимый момент на валу двигателя, (Н∙м).
Определяем время разгона системы:

где: n - номинальная скорость вращения ротора двигателя, (об/мин);
К_у – коэффициент учета упругого удлинения ленты обуславливающий неодновременность приведения в движение масс конвейера, для резинотросовых лент К_у = 0,9 – 1.
М_пс – средний пусковой момент электродвигателя, Н∙м.
М_пс = (1,2 – 1,6)М_ст
М_ст – момент статических сил сопротивления при установившемся движении конвейера:

где: W — статическое сопротивление движению ленты, кН;
R₆ — радиус барабана, м;
i — передаточное число редуктора; η – КПД редуктора, η = 0,9.
– приведенный к валу двигателя маховый момент движущихся частей конвейера, кг ∙ м²;

L_к – длина конвейера, м.
Определяем время пуска:

где: t_тр первая фаза пуска или фаза трогания конвейера с места, t_тр = t´´