POLITECHNIKA RZESZOWSKA

WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA Katedra Silników Spalinowych i Transportu Kierunek studiów: TRANSPORT

PROJEKT nr 3

z przedmiotu: Układy napędowe środków transportu

Temat: Projekt napędu windy transportowej

Nazwisko i imię:

Kilian Justyna

Rok studiów/grupa projektowa: Data oddania projektu:

2MT-DI / P3 10.06.2013 r.

Prowadzący: Ocena:

dr inż. Artur Jaworski ...................................

Celem projektu jest dobór silnika windy dla następujących danych

• Masa ramy windy: m₀=200kg

• Masa obciążenia: m_l= 1250kg

• Prędkość podnoszenia: V = 0,20

• Średnica koła napędowego D=250 [mm]

• Sprawność obciążeniowa:

• Sprawność przekładni:

• Sprawność całkowita: =0,85

• Współczynnik czasu pracy: 50 % CP

Dane	Obliczenia	Wyniki
m0=200kg ml=1250kg Ƞ=0,85	1)Obliczanie mocy statycznej Warunek: Pn>Ps [kw] m = m0 + ml [kg] m = 1450 [kg] $$P_{s} = \frac{1450*9,81*0,20}{850}$$ Ps = 3, 347 [kW] 2) Dobór silnika Wybrana moc silnika powinna być większa od obliczonej mocy statyczne. Ze względu na wymaganą moc, silnik dobierany jest przy większej prędkości. Stosunek prędkości obrotowej 1:4 jest optymalny dla silnika 8/2-biegowego Z katalogu producenta – firmy SEW Eurodrive- dobieram silnik o następujących danych: Oznaczenie: SDV132S8/2 z hamulcem Moc znamionowa: Pn = 1[kW]/4[kW] Prędkość obrotowa: nN = 690/2730 Stosunek momentu rozruchu do momentu znamionowego: $\frac{M_{H}}{M_{N}} = 1,6$/1,8 MH = 22, 14[Nm] /25, 19 [Nm] Moment bezwładności masy silnika: Jm = 158 * 10^−4 [kgm^2] Dopuszczalna częstotliwość włączeń Z0 = 6000/1200 Moment hamujący: MB = 37 [Nm] Masa silnika: Ms = 54 kg	Ps = 3, 347[kW]
m = 1450[kg] V = 0,20 nN = 2730	2) obliczanie zewnętrznego momentu bezwładności masy $$J_{x} = 91,2*1450*\left( \frac{0,20}{2730} \right)^{2} = 0,00071\ \lbrack kgm^{2}\rbrack$$	Jx = 0,00071
m = 1450[kg] V = 0,20 nN = 2730	4)obliczanie statycznego momentu silnika [Nm] $$M_{L} = \frac{1450*9,81*0,20*9,55}{2730} = 9,95\ \lbrack Nm\rbrack$$	ML = 9, 95 [Nm]
Ps = 3, 347 [kW] Pn = 4 [kW] MH = 25, 19 [Nm] ML = 9, 95 [Nm] Jx = 0,00071 Jm = 158 * 10^−4 [kgm^2] Ƞ=0,85	5) obliczenie dla ruchu w górę - wyznaczenie współczynnika obliczeniowego mocy statycznej i czasu pracy Stosunek mocy statycznej do mocy znamionowej wynosi $$\frac{P_{s}}{P_{N}} = 0,86$$ Dla obliczonego stosunku mocy i względnego czasu pracy ED=50% z wykresu odczytujemy współczynnik =0,32 - częstość włączeń $$Z_{1P} = Z_{0}*\frac{1 - \frac{M_{L}}{M_{H}*n}}{\frac{Jm + \frac{J_{x}}{n}}{\text{Jm}}}*K_{p}$$ $$Z_{1P} = 1200*\frac{1 - \frac{9,95}{25,19*0,85}}{\frac{0,0158 + \frac{0,00071}{0,85}}{0,0158}}*0,32$$ $$Z_{1P} = 196,92\ \lbrack\frac{c}{h}\rbrack$$	=0,32 $$Z_{1P} = 196,92\ \lbrack\frac{c}{h}\rbrack$$
Ps = 3, 347 [kW] Pn = 4 [kW] MH = 25, 19 [Nm] ML = 9, 95 [Nm] Jx = 0,00071 [kgm^2] Jm = 158 * 10^−4 [kgm^2] Ƞ=0,85	6) obliczanie dopuszczalnej częstości włączeń przy ruchu w dół $\frac{3,347*\ {(0,85)}^{2}}{4} = 0,61$ =>0 $$Z_{2P} = Z_{0}*\frac{1 - \frac{M_{L}*n}{M_{H}}}{\frac{Jm + Jx*n}{\text{Jm}}}*Kp$$ $$Z_{2P} = 1200*\frac{1 - \frac{9,95*0,85}{25,19}}{\frac{0,0158 + 0,00071*0,85}{0,0158}}*0,60$$ $$Z_{2P} = 465,34\ \lbrack\frac{c}{h}\rbrack$$	0 $$Z_{2P} = 465,34\lbrack\frac{c}{h}\rbrack$$
$$Z_{1P} = 196,92\ \lbrack\frac{c}{h}\rbrack$$ $$Z_{2P} = 465,34\ \lbrack\frac{c}{h}\rbrack$$	7) obliczanie dopuszczalnej liczby cykli $$Z_{c} = \frac{Z_{1p}*Z_{2p}}{Z_{1p} + Z_{2p}}\ \lbrack\frac{c}{h}\rbrack$$ Zc =138,37 Dogrzewanie się silnika przy przełączaniu z wysokiej na niską prędkość obrotową redukuje dopuszczalną częstość włączeń w zależności od typu silnika. W naszym przypadku współczynnik redukujący równy jest 0,7 Zc’=0,7*Zc Zc’=0,7*138,37 [c/h] Zc’=97 [c/h]	Zc =138,37 Zc’=97 [c/h]
v=0,20 [m/s] D=250 [mm] nN = 2730	8) Dobór przekładni a) obliczane obrotów na wyjściu przekładni i przełożenia $$n_{a} = 19,1*10^{3}*\frac{v}{D}\ \left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack$$ $$n_{a} = 19,1*10^{3}*\frac{0,20}{250}$$ $$n_{a} = 152,80\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$$ $$i = \frac{n_{N}}{n_{a}}$$ $$i = \frac{2730}{152,80}$$ i = 17, 87	$$n_{a} = 152,80\ \left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack$$ i = 17, 87
Jx = 0,00071 Jm = 158 * 10^−4 [kgm^2]	b) Współczynnik eksploatacyjny $$f_{a} = \frac{J_{x}}{J_{m}}$$ $$f_{a} = \frac{0,00071}{0,0158}$$ fa = 0, 045 Założony czas pracy: 24-godzinny Na podstawie wykresu, wartość współczynnika eksploatacji wynosi: fb = 1, 52	fa = 0, 045 fb = 1, 52
Pn = 4 [kW] $$n_{a} = 152,80\ \lbrack\frac{\text{obr}}{\min}\rbrack$$	c) Obliczanie wyjściowego momentu obrotowego $$M_{0} = \frac{P_{N}*9550}{n_{a}}\ \lbrack Nm\rbrack$$ $$M_{0} = \frac{4*9550}{152,80}$$ M0 = 250 [Nm]	M0 = 250 [Nm]
	Z katalogu producenta, firmy Dual-system, dobieram przekładnię o następujących parametrach: Typ: RV-130 Moc znamionowa: 4 [kW] Przełożenie: 20 Moment na wyjściu: 399 [Nm] Obroty na wyjściu: 187 [obr/min]
	Obliczenie momentu oraz współczynnika eksploatacyjnego dla wartości znamionowych przekładni: $${M'}_{a} = \frac{4*9550}{187}\ \lbrack Nm\rbrack$$ M′a = 204, 28 [Nm] $$f_{b} = \frac{M_{0}'}{M_{a}'}$$ $$f_{b} = \frac{399}{204,8}$$ fb = 1, 94	M′a = 204, 28 [Nm] fb = 1, 94
	Wnioski: Obliczenia, jakie zostały wykonane, miały na celu dobranie układu napędowego windy, składającego się z silnika elektrycznego i odpowiedniej przekładni. Dane, jakie zostały podane umożliwiły dobranie odpowiedniego mechanizmy, tak by wszelkie zasady i założenia, wymagane przy takim dobieraniu, zostały spełnione.