РефератыПромышленность, производствоЭлЭлектропривод телескопического кормораздаточного транспортера

Электропривод телескопического кормораздаточного транспортера

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации


Тюменская Государственная Сельскохозяйственная Академия


Кафедра: «Энергоснабжение сельского хозяйства»


Курсовая работа


Тема: «Электропривод телескопического


кормораздаточного транспортера»


Выполнил: Петров Д.П.


Ст-т гр. Э–057 «Б»


Проверил: Варфоломеев Ю.Н.


Тюмень 2005


Содержание:


Введение…………………………………………………………………….3


Исходные данные……………………………………………………………..4


1. Выбор рационального привода …………………………………………...5


1.1 Технологическая характеристика…...……………………………..….5


1.2 Кинематическая характеристика…………………………………..….6 1.3 Механическая характеристика…………………………………….......9


1.4 Инерционная характеристика………...………………………...……...9


1.5 Нагрузочная характеристика…………………….…………………...10


2. Аппаратура управления и защиты…………………………………….…11


Литература………………………………………………………..……….……..13


Введение:


Электрический привод представляет собой электромеханическую систему, обеспечивающую реализацию различных технологических и производственных процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и т.д. с использованием механической энергии. Назначение электропривода состоит в обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и управления этим движением. Другими словами, электропривод, являясь энергетической основой реализации технологических и производственных процессов, во многом определяет их качество, энергетические и технико-экономические показатели.


Исходные данные:



=0,25м/с – скорость движения кормушек транспортера;



=10 кг – масса одного погонного метра кормушки;



=0,5 кг – масса одного погонного метра троса;



=40 кг – масса приводного барабана троса;



=0,2 м – диаметр приводного барабана троса;


f1
=0,15 – коэффициент сопротивления движению кормушек транспортера по направляющим уголкам;


f2
=0,55 – обобщенный коэффициент трения нижней части троса о направляющий желоб;


f3
=0,04 – обобщенный коэффициент трения в цапфах барабанов направляющих блоков;


Fтр
=2000 Н – усилие предварительного натяжения тягового троса;



=50 шт. – количество коров в одном ряду;


L=40 м – длина одной кормушки;


Z=3 шт. – число кормления в сутки.


Требования к системе управления:


1. Управление приводом осуществляется вручную-дистанционно;


2. Перед включением двигателя должен быть подан предупредитель-ный звуковой сигнал;


3. Остановка привода может быть произведена с пульта управления и с двух мест производственного помещения;


4. Схема должна предусматривать защиту от коротких замыканий, от обрыва фаз сети и самопроизвольного пуска и тепловую защиту;


5. Реверсирование двигателя осуществляется конечными выключа-телями и производится без торможения противовключением.


1 Выбор рационального привода:


Расчет и построение приводных характеристик машин:


1.1Технологическая характеристика:


Транспортёр предназначен для раздачи комбинированного корма: смеси силоса и резанной соломы. Суточный рацион на одну корову 40 кг.


Транспортёр состоит из приводной станции 1, тягового троса 2, двух кормушек- нижней 3 и верхней 4.


Загрузка кормом производится в средней части транспортёра. Перемеще-ние кормушек транспортёра по направляющим уголкам 7 осуществляется тяговым тросом.


При первом ходе нижняя кормушка перемещается под верхнюю и механически сцепляется с ней. При втором (обратном) ходе перемещаются обе кормушки и верхняя загружается кормом. По достижении крайнего правого (или левого) положения кормушки останавливаются и расцепляются. На третьем ходе нижняя кормушка перемещается в обратном направлении и одновременно загружается кормом. По достижении крайнего правого (или левого) положения останавливается, и процесс раздачи кормов заканчивается.


Привод осуществляется от электродвигателя 5 через редуктор 6.


1.2 Кинематическая характеристика:


Суммарная мощность необходимая для приведения в движение привода определяется из следующих составляющих:


- Усилия от сопротивления движению кормушек по направляющим уголкам, в данном случае берём максимальное значение нагрузки, исходя из технологии процесса это перемещение двух кормушек и корма:



где, m – общая масса перемещаемого груза состоящая из массы двух кормушек и массы корма.


m = 2*m2к
+mк


Отсюда масса кормушки находится по формуле:


m2к
=gк *
L=10*40=400 кг


Масса корма на одной кормушке:



q – суточный рацион на одну корову, кг.



– количество коров


Х – количество кормушек



кг


m =2*400+333,3=1133,3 кг


Н


- Усилия, возникающего от трения в цапфах барабанов направляющих блоков, которое в свою очередь складывается из предварительного натяжения (Fтр
) и рабочего (F1
):


Н


- Усилия от трения нижней части троса о направляющий желоб:


где, масса троса определяется по формуле:


mтр
=gт *
ℓ = 0.5*45=22.5 кг


Н


Определим суммарное усилие:


Fобщ
=F1
+F2
+ F3
=1667+293+121=2082 Н


М

ощность необходимая для перемещения кормораздаточного траспортёра:


Pп
=Fобщ*
Vк *
1,3=2082*0,25*1,3=676,7 Вт


При выборе редуктора необходимы два критерия:


- передаваемая мощность Pп
;


- передаточный коэффициент I.



где nбар
– число оборотов барабана определяется по формуле:



nдв
– число оборотов двигателя выберем исходя из экономической целесообразности учитывая, что при увеличении скорости двигателя мы удешевляем его стоимость, но увеличиваем стоимость и габариты редуктора. Оптимальным является электродвигатель со скоростью nдв
= 1000об/мин тогда передаточный коэффициент будет равен:



Определим требуемый момент на тихоходном валу (барабане):





При данном передаточном коэффициенте наиболее целесообразно применить одноступенчатый червячный редуктор марки 4Ч-80, фирмы производителя ООО «Техпривод ТК», имеющий максимальный момент на тихоходном валу 1600Н*м и передаточный коэффициент I=42.


Исходя из полученных данных можно определить мощность электродвигателя:



Выбираем электродвигатель марки АО2-22-6 1100Вт закрытого обдуваемого исполнения так, как среда является пыльной.


Характеристики двигателя:


nном
= 930 об/мин - число оборотов


η = 0,76 - КПД


cosφ=0,73


Ki
=6.5 - кратность силы тока


mn
=1.8 – кратность пускового момента



=2,2 – кратность максимального момента


Jэл.дв
=0,024кг/м2
- момент инерции двигателя


1.3 механическая характеристика:


Исходя из условия для кормораздатчиков, момент сопротивления будет являться постоянным и независящим от скорости.



1.4Инерционная характеристика:


Момент инерции кормораздатчика:


Jкорм
=Jэл.дв
+Jбар


Момент инерции барабана:




Кинетическая энергия которой обладает весь механизм, при частоте вращения (930 об/мин = 97,4 рад/с):


Wк = Jэл.дв
·+ Jбар
· = 0,024· +0,1 ·= 114 Дж


Мощность которую развивает выбранный нами электродвигатель ¾ 1100 Вт. Однако часть этой мощности будет расходоваться на преодоление тормозящего момента сопротивления (PP
= 676.7 Вт). Тогда мощность участвующая в разгоне будет состовлять:


PP
азг
= Pэл.дв.
- PP
= 1100 – 676,7 = 423 Вт


Тогда требуемую энергию 114 Дж двигатель сообщит за:


t = 114 / 423 = 0,3 с.


Следовательно, при критическом времени разгона 15 с для данного двигателя, полученная величина 0,3с нас полностью удовлетворяет.


1.4 Нагрузочная характеристика:


Время работы кормораздатчика для построения диаграммы:



мин


Как описывалось ранее, работа кормораздатчика состоит из трёх периодов:


- первый период, когда привод двигает одну кормушку без корма (увеличения нагрузки) т.е. момент остается постоянным до того пока кормушка не дойдёт до крайнего левого положения;


- во втором периоде привод двигает две кормушки, при этом одна из них загружается кормом, здесь момент имеет большее значение, а в конце загрузки принимает максимальное значение;


- в третьем периоде привод движет одну кормушку, загружая кормом.


Наглядно это можно увидеть на нагрузочной диаграмме:



2 Аппаратура управления и защиты:


Для пуска, реверсирования, торможения и отключения электродвигателя, в соответствии с требованиями технологического процесса, защиту при коротких замыканиях и недопустимых перегрузках, отключения при неполнофазных режимах и снижении напряжения ниже допустимого и др., используются аппараты управления и защиты.


Для данного электропривода выбираем фазочувствительное устройство защиты ФУЗ – М3 – 8. В данном устройстве объединены фазовый, токовый и температурный принцип выявления аварийных режимов.


Работа ФУЗ заключается в следующем. При обрыве одной из фаз, угол сдвига между напряжениями трансформаторов TV1 и TV2 становится равным нулю или 1800
. При этом, в цепи KV резко увеличивается ток. Оно срабатывает и своим размыкающим контактом отключает КМ1.


Защита электродвигателя от перегрузки осуществляется путем контроля напряжения вторичной обмотки трансформатора TV2, которое пропорциональна величине тока. При нормальной загрузке и температуре нагрева электродвигателя, тиристор VS1 закрыт, а напряжение на С равно нулю. При перегрузке, когда напряжение достигнет порога открывания тиристора VS1, происходит зарядка конденсатора С1, что обеспечивает задержку не более 5 – 6 с. Чем больше перегрузка, тем меньше время задержки. Когда напряжение на С1 достигнет величины срабатывания однопереходного транзистора VT, он открывается, что приводит к быстрому разряду С1. При этом импульсом тока открывается VS2 и происходит разбаланс моста кольцевого детектора. По катушке промежуточного реле протекает ток и оно, своим размыкающим контактом KV , отключает катушку КМ1.


Для отключения электродвигателя при нарушении теплового режима используется позистор R7, установленный в корпус электродвигателя. При достижении температуры выше допустимой, сопротивление R7 резко возрастает, повышается потенциал управляющего электрода VS1 и он открывается. Конденсатор С1 быстро заряжается и происходит отключение электродвигателя, аналогично рассмотренному ранее.


Литература:


1. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. Пособие для студ. учреждений сред. проф. образования – М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. – 368 с.


2. Электропривод: Методические указания/ ТГСХА; Авторы – сост. П.М. Михайлов, Ю.Н. Варфоломеев. – Тюмень, 2005. – 40 с.


3. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. – М.: Колос С, 2004. – 344 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Электропривод телескопического кормораздаточного транспортера

Слов:1424
Символов:13740
Размер:26.84 Кб.