Скоркин Ю.А. 08КСЭ635

Расчет электропривода траловой лебёдки
1.Технические данные для расчёта электропривода траловой лебёдки:

• 
  Тип лебёдки: ваерная
  
• 
  Максимальная скорость судна по переднему ходу: 12 уз
  
• 
  Максимальная тяга на гаке: 40 кН
  
• 
  Глубина траления: 350 м
  
• 
  Условия питания:

380 В

Частота вращения ГД: 300 об/мин

Мощность ГД: 800 кВт

Система управления: Г-Д

Приводной двигатель: ДПТ

Длина между перпендикулярами: 50,4 м

Ширина судна: 9,4 м

Осадка судна в грузу носом: 3,37 м

Осадка судна в грузу кормой: 4,54 м

Весовое водоизмещение: 912 т

Движитель:

• 
  Диаметр: 2,15 м
  
• 
  Шаг: 1,512 м
  
• 
  Дисковое соотношение: 0,5
  
• 
  Число лопастей: 4
  
• 
  Частота вращения: 300 об/мин
  

2.Определение основных характеристик ваера и ваерного барабана.

2.1. Расчет усилия в ваере при буксировке трала.

По кривой избыточной тяги судна Т = f(V_S), задавшись значением максимальной скорости траления V_ТР, определим значение тяги на гаке Т’.

= 12 уз; м/с

≈ м/с

где V’_S – скорость судна при Т-0, м/с.

Усилие в ваере при буксировке трала F’=(0.35÷0.4)T’

F’ = 0,35 · 40 = 15,2 кН.

2.2. Расчёт основных параметров ваера.

Диаметр ваера:





где n – запас прочности (для стальных канатов n=5);

l₂ = 550 Н/мм² – коэффициент прочности.

Основные характеристики ваера занесём в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Тип каната	Диаметр, мм	Масса 1 метра, кг	Разрывное усилие, кН
ЛКЗ	12,5	0,57	99,3

---

2.3. Определение размеров ваерного барабана.

Диаметр барабана:



- принимаем 250

Шаг укладки ваероукладчика:

t = 1.06 ∙ d_B = 1.06 · 12,5 = 13,25мм.

Приращение диаметров намотки ваеров:





Диаметр первого слоя намотки ваеров:

D₁ = D₀ + d_B = 250 + 12,5 = 262,5 мм.

Расчёт длины ваера. По усилию на ваере F’, принимаем L = 1300 м

Длина ваерного барабана:





Принимаем = 310 мм.

Число витков ваера в одном ряду:



Принимаем Z = 24 витков.

Внешний диаметр намотки ваеров:





Принимаем D=890

Число слоёв укладки ваера:



Принимаем .

Диаметр ваерного барабана на n-слое намотки:

D_n= D₁+(n-1)ΔD,

где n=1,2,3…,n.

Длина ваера на n-слое намотки:



где n=1,2,3…,n.

Зависимость D = f(L) изображена на рис. 5.1.

Таблица 5.2

n	Ln	Dn
1	19,28	0,26
2	40,13	0,28
3	62,53	0,30
4	86,48	0,33
5	112,00	0,35
6	139,07	0,37
7	167,70	0,39
8	197,88	0,41
9	229,63	0,43
10	262,93	0,45
11	297,79	0,47
12	334,20	0,50
13	372,18	0,52
14	411,71	0,54
15	452,80	0,56
16	495,44	0,58
17	539,65	0,60
18	585,41	0,62
19	632,72	0,64
20	681,60	0,67
21	732,03	0,69
22	784,02	0,71
23	837,57	0,73
24	892,68	0,75
25	949,34	0,77
26	1007,56	0,79
27	1067,34	0,81
28	1128,67	0,83
29	1191,56	0,86
30	1256,01	0,88
31	1322,02	0,90

---

Рис 5.1. График зависимости D = f(L)
Диаметр реборд ваерного барабана





Принимаем Dp=950

Размеры и характеристики ваерного барабана указаны в таблице 5.4.

Таблица 5.4

D0, мм	D1, мм	D, мм	Dp, мм	L, мм	Z	n
250	262,5	890	950	310	24	31

3. Предварительный выбор мощности электродвигателя лебёдки.

3.1. Установление скорости выбирания ваеров:

,

где =(2÷3)м/с.



Принимаем V_н = V_выб = 1 м/с на диаметре обмотки, соответствующим рабочей длине ваеров.

3.2. Номинальное тяговое усилие для траловой лебёдки принимаем:

Q_н=2F’

Q_н = 2 · 15,2 = 30,4 кН.

3.3. Предварительный выбор мощности ЭД лебёдки:



где η – КПД подвесных блоков, барабанов, редуктора (η=0,7-0,8).


При выборе электродвигателя по справочнику мощность его определяется неравенством

; 60,12 кВт > > 54,65 кВт.

где - номинальная мощность электродвигателя в режиме работы 30 мин.

Каталожные данные ЭД занесём в таблицу 5.5.

Таблица 5.5

Тип ЭД	Мощ- ность Рн кВт	Ток Iн А	Частота вращения nн, об/мин	nмакс, об/мин		Rя+Rdp Ом	Rсо, Ом	n %	GD2
ДПМ52	60	310	860	2100	2,3	0,053	0,00091	0,88	7,5

---

Номинальное напряжение ЭД - 220 В.

Степень защиты ЭД – IР56.

3.4. Выбор редуктора

Определяем передаточное число редуктора:





где - номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин;

- номинальная скорость выбирания ваеров, м/с;

=0,65 м - средний рабочий диаметр барабана лебедки; определяется по построенной зависимости для рабочей длины ваеров м,

где - полная длина ваеров.

По частоте вращения входного вала редуктора = 860 об/мин, номинальной мощности = 54,65 кВт, режиму работы выбираем редуктор типа РМ с передаточным отношением =27,15. Режим работы редуктора - кратковременный 30 мин.

Каталожные данные редуктора занесём в таблицу 5.6.

Таблица 5.6

Тип редуктора	Рн, кВт	nр, об/мин	i	η	Режим работы
РМ – 500	60	860	27,15	0,87	30 мин

3.5. Выбор генератора.

Генератор для питания ЭД лебёдки выбирают по номинальному току ЭД.



Генератор должен иметь запас по напряжению не ниже 25%.



С целью уменьшения массогабаритных показателей в качестве генератора выбираются быстроходные машины с частотой вращения

---

n_нг≥1400÷1500, об/мин

Режим работы генератора – 60 мин.

Степень защиты генератора – IP44.
Каталожные данные генератора занесём в таблицу 5.7.

Таблица 5.7

Тип генератора	Мощность Рн, кВт	Ток Iн, А	Частота вращения nн, об/мин	nmax, об/мин		Rя+Rлп, Ом	Rco, Ом	η	GD2, кгс·м2
П 91М	86	374	1450	1800	2	0,0036	0,00045	0,89	5,9

Сопротивление последовательной обмотки возбуждения - 0,0038 Ом

Сопротивление параллельной обмотки возбуждения – 35,8 Ом

Номинальное напряжение обмоток возбуждения – 220 В

Номинальное напряжение генератора 320 В
3.6. Выбор приводного двигателя.

Мощность приводного ЭД, режим работы - 60 мин.



где: η_нд – КПД ЭД лебёдки,

η_нг – КПД генератора,

Р_д30 – номинальная мощность ЭД лебёдки.

С учётом перегрузок приводного ЭД



Частота вращения приводного ЭД должна равняться частоте вращения генератора.

n_пд = n_нг

Каталожные данные двигателя занесём в таблицу 5.8.


Таблица 5.8

Тип ЭД	Мощность Рн, кВт	Ток Iн, А	Частота вращения, nн, об/мин			сosφн	η	GD2, кгс·м2
4A 250M4 OM2	90	162	1450	1,2	2,2	0,91	0,93	4,7	7

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа по дисциплине Эксплуатация машиннотракторного парка.docx

• Методические указания по выполнению курсовой работы предназначены для студентов очной формы обучения факультета довузовской подготовки и среднего профессионального образования.docx

• Публичное выступление на общественно значимую тему.docx

• Выполнила Бытина Анна группы мо301.pptx

• азастан республикасы ылым жне жоАРы білім министрлігі марбек Дукеев атындаы Алматы энергетика жне байланыс университеті коммерциялы емес акционерлік оамы.doc