2.2 Расчет и построение тахограммы и нагрузочной диаграммы

Так как система осуществляет прямолинейное передвижение со скоростью v_сляб, угловая скорость ролика находится:

, (4)

где v_сляб – линейная скорость передвижения сляба;

– радиус ролика.

Принимаем номинальную скоростью двигателя n_н равной 310 об/мин.

рад/с, (5)

Момент инерции ролика:

, (6)

где – масса ролика

Момент инерции сляба, приведенный к валу двигателя:

, (7)

где – масса передвигаемого сляба

Момент инерции на валу двигателя при холостом ходе (без сляба):

, (8)

где

Суммарный момент инерции на валу двигателя (со слябом):

, (9)

где – количество роликов, одновременно находящихся под передвигаемым слябом.

Динамический момент одного двигателя для разгона сляба на 2,94 м/с²:

, (10)

где – предписываемое технологическим процессов ускорение сляба для достижения предписанной скорости сляба

Динамический момент разгона двигателя с роликом:

(11)

Суммарный динамический момент:

(12)

Момент холостого хода ролика:

где – сила притяжения,

– диаметр цапфы подшипника вращения ролика,

– коэффициент трения в подшипнике ролика,

– КПД вала передачи момента от двигателя к ролику.

Момент транспортирования металла по одному ролику:

где f – коэффициент трения металла по ролику

Момент двигателя при разгоне со слябом:

Момент двигателя с постоянной скоростью со слябом:

Момент двигателя при разгоне без сляба:

Момент торможения ролика без сляба:

Момент торможения ролика со слябом:

Мощность привода при транспортировке сляба с постоянной скоростью 4 м/с:

Мощность привода при разгоне сляба:

Мощность привода при торможении сляба:

Мощность привода при торможении ролика без сляба:

На рисунке 4 представлены графики мощности и расхода энергии условного двигателя, передвигающего сляб со скоростью V, представленную на том же графике.

Рисунок 4 – График мощности и расхода энергии, действующего на сляб ролик при разгоне и торможении сляба

Время разгона сляба с нулевой скорости до номинальной:

где – определенная технологическим процессом постоянная скорость передвижения сляба по рольгангу.

Путь, пройденный слябом за время разгона:

Расстояние от конца сляба, до первого ролика:

где – расстояние между роликами рольганга.

2.3 Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности

Согласно нагрузочной диаграмме, обуславливается фактическая длительность включения ПВф:

, (27)

где ; ... - время включения.

(28)

Согласно фактической ПВ_ф, есть возможность оценить режим работы двигателя.

Если ПВ_ф  60%, в таком случае данный режим - повторно-кратковременный.

По нагрузочной диаграмме устанавливают эквивалентный момент М_э для ПВ_ф.

Чтобы проверить двигатель по нагреву необходимо выполнение условия:

(29)

где

(30)

где М₁, М₂, М₃, ..., М_n - значения моментов на отдельных участках нагрузочных диаграмм;

t₁, t₂, ..., t_n - время этих участков;

(31)

Исходя из того, что Мэ, равный 950 Н м, меньше Мн, равного 2150 Н м, можно сделать вывод, что выбранный двигатель проходит по нагреву.

Из условий примем значение ПВ_ст равное 15%.

Пересчитывают М_э, соответствующий ПВ_ф на момент М_ст, что будет отвечать подобранному ПВ_ст.

Теперь можем определить расчётную мощность:

(33)

Коэффициент (1,11,3) предусматривает дополнительное нагревание двигателя за цикл переходных процессов, который. Режим работы двигателя мало усиленный, поэтому можно принимать коэффициент 1,1.

(34)

Согласно каталогу, принимая ПВ_ст выбирают двигатель такой, чтобы Р_н  Р_расч, и скорость имела соответствие с _н.

70000  64913 (35)

Для проверки по перегрузочной способности должно выполняться условие:

где Мmax- максимальный момент на нагрузочной диаграмме, равный Мп;

λ-перегрузочная способность двигателя по моменту.

Используемый двигатель не противоречит условиям нагрева и возможной нагрузки.