Материал: Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. курсовое проектирование. Крысанов В.Н., Киселёва О.А

В течение времени рольганг не работает, тогда:

, (4)

.

Общее время работы рольганга на холостом ходу определяется по формуле:

,(5)

.

Угловая скорость движения роликов рольганга:

, (6)

.

Угловая скорость движения роликов, приведенная к валу двигателя определяется по формуле:

, (7)

.

Расчет и построение нагрузочной диаграммы электропривода

Момент статического сопротивления ролика рольганга складывается из момента холостого хода и момента, требующегося для транспортирования металла по ролику рольганга :

. (8)

Момент холостого хода одного ролика, приведенный к валу двигателя, определяется по формуле:

,(9)

где - ускорение свободного падения, 9,81 ;

- коэффициент трения скольжения в роликовых подшипниках, 0,005;

- коэффициент полезного действия редуктора на холостом ходу.

Коэффициент полезного действия редуктора на холостом ходу определяется по формуле:

,(10)

.

.

Момент транспортирования металла по одному ролику определяется по формуле:

, (11)

где - масса металла, приходящаяся на один ролик, кг;

- коэффициент трения качения металла по ролику, для горячего металла, 0,15 ;

- коэффициент полезного действия при транспортировании металла по ролику.

При индивидуальном приводе величина массы металла, приходящейся на один ролик, зависит от ряда факторов, мало поддающихся учету, поэтому эту величину определяют на основе опыта. Относительная масса металла , приходящаяся на один ролик, равна 0,5 для проката сечением более 2000 и длиной свыше трех шагов роликов, тогда можно определить массу металла, приходящуюся на один ролик:

,(12)

.

Момент, требуемый для транспортирования металла по ролику, обычно невелик, то в этом случае коэффициент полезного действия при транспортировании можно принять равным коэффициенту полезного действия при холостом ходе , тогда определим момент транспортирования металла по одному ролику:

Полный момент статического сопротивления, приведенный к валу двигателя:

.

При чрезмерных ускорениях и замедлениях, при выбросе металла из валков на ролики, при упоре металла в борта рольганга и в направляющие линейки проводки, происходит буксование роликов по металлу, при этом резко возрастает нагрузка.

Суммарный статический момент двигателя при буксовании, направленный по ходу движения рольганга, определяется по формуле:

, (13)

где - коэффициент трения при буксовании, для горячей стали при среднем значении скорости до 5 равен 0,2.

.

Суммарный статический момент, приведенный к валу двигателя при буксовании, направленный против движения рольганга определяется по формуле:

,(14)

.

Характерной особенностью рольганговых механизмов является небольшие статические нагрузки, а основные нагрузки, приходящиеся на электродвигатель, возникают в переходных процессах и во время буксования. Как было уже замечено,электродвигатель должен выдерживать все возникающие нагрузки, а особенно при буксовании, так как этот процесс может носить длительный характер, поэтому предварительный расчет и выбор мощности электродвигателя проведем, используя в качестве момента нагрузки двигателя, статический момент при буксировании .

Расчетная мощность двигателя определяется по формуле:

,(15)

.

Используя требуемые значения скорости на валу двигателя и расчетную мощность электродвигателя , выберем по каталожным данным асинхронный рольганговый электродвигатель серии АР, типа АР 64-12.

Электродвигатели серии АР рассчитаны на номинальную частоту 50 при напряжении 380 и допускают работу при частотах от 5 до 85 при пропорциональном изменении напряжения и частоты. Превышение напряжения может достигать до 15%, что допустимо для двигателей этой серии.

Динамический момент двигателя, необходимый для преодоления сил инерции ролика, двигателя и зубчатых муфт:

,(16)

где - линейное ускорение, ; - момент инерции ролика и зубчатой муфты, ;

Таблица П4.1

Паспортные данные электродвигателя серии АР 64-12

Продолжение таблицыП4.1

При равноускоренных процессах пуска и торможения, линейное ускорение определяется по формуле:

,(17)

.