Шестаков В.С. Оптимизация параметров горных машин. Учебное пособие (811777), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Дляэтого описание соответствующих переменных вынесено в разделописания общих данных, расположенный выше всех подпрограмм.126Jпр; пр; ; U; Mc.пр; Мmax;Мотс; ωхх; ωотсПередача исходных данныхωр=0; φр=0; Тр=0;ДаНетωр >ωотсМдв=Мотс·(ωхх-ωр)/ (ωхх-ω отс)Мдв=Мmax-( Мmax-Мотс)·ωр/ ωотсωр = ωр+(Мдв·-Mc.пр) ·Δt/ Jпрφр= φр + ωр ·ΔtТр= Тр + ΔtТт = Jпр ·ωр/( Мmax / +Mc.пр)φт = ωр ·Тт/2Даφр+φт<прНетЦикл поворотана заданныйуголТпов= Тр +ТтТповРис. 5.15.
Блок-схема алгоритма расчета длительностиповорота платформы на заданный уголПрограмма расчета продолжительности127Определение времени поворота платформы экскаватора назаданный уголИсходные данные1. Угол поворота, град2. Момент инерции поворотной части экскаватора, кгм23.
Момент сопротивления повороту платформы, кНм4. Общее передаточное число механизма поворота5. КПД механизма поворота6. Мощность привода поворота, кВт5. Номинальная скорость вращения вала двигателя, 1/с8. Момент инерции вращающихся частей привода, кгм29. Коэф. для расчета максимального момента привода. Кп10.
Шаг интегрирования, с11. Шаг по времени вывода данных в таблицу, с1204700000602000.920096102.20.050.2Результаты расчетаВремя поворота, с5.16Данные для построенияграфикаСкоростьвращенияВремя с наМомент начала пово- вала двивалу двигателя,1/c гателя, Нмрота, с0.050.401.001.652.252.653.053.453.854.054.454.654.804.855.165.161.5011.9329.5148.1564.9876.0186.8996.1795.4495.5095.5295.5295.5295.520.000.0045834532444543534270421641621963430357335334333-4583-45830Рис.
5.16. Пример расположения информации на листе Excel128Программа на Visual Basic определения продолжительностиповорота' Раздел описания общих данныхOption Explicit' Указание обязательного описания всех переменныхDim Betta,Jp,Mc,U,tetta,Ndv,Wndv,Jdv,Kp,dt,dTv,Мн,Ммах,МотсDim Wxx, Wотс,J_pr,Mc_pr,Betta_pr,Mdv,Tпов, iv,Tr,Tt,WrSub Поворот_платформы() 'Основная процедура (п.)iv = 18'Номер 1-й строки для вывода в табл. на лист ExcelVVod_Platf'Вызов п. ввода данныхСт_характеристика 'Вызов п. расчета стат. характеристикиПриведение'Вызов п. расчета параметров приведенияРасчет_Пов_платф 'Вызов п.
расчета параметров в процессе поворотаvivod_торможение 'Вызов п. вывода данных для завершения графиковEnd Sub.Sub VVod_Platf()'Процедура ввода данных с листа «Поворот_пл»Dim i As IntegerWith Worksheets("Поворот_пл") 'Обращение к листу ExelBetta = .Range("H3").Value '1. Угол поворотаJp = .Range("H4").Value ' 2. Момент инерции пов. части экскаватораMc = .Range("H5").Value '3.
Момент сопрот. повороту платформыU = .Range("H6").Value '4. Общее передаточное число мех. поворотаtetta = .Range("H7").Value '5. КПД механизма поворотаNdv = .Range("H8").Value '6. Мощность привода поворота, кВтWndv = .Range("H9").Value '7. Номин. скорость вращ. вала двигателяJdv = .Range("H10").Value '8. Момент инерции вращ. частей приводаKp = .Range("H11").Value '9. Коэфф. для расч. макс. момента привода.dt = .Range("H12").Value'10. Шаг интегрирования по времениdTv = .Range("H13").Value '11.
Шаг по времени для вывода в таблицуBetta = Betta * 2 * 3.14 / 360 'Перевод из градусов в радианыFor i = iv To 60'Очистка табл для последующего вывода.Cells(i, 1) = " ": .Cells(i, 2) = " ": .Cells(i, 3) = " "Next IEnd WithEnd Sub.Sub Ст_характеристика() ' Параметры статической характеристикиМн = Ndv * 1000 / Wndv : Ммах = Kp * Мн : Мотс = 0.9 * МмахWxx = 1.02 * Wndv : Wотс = 0.95 * Wxx129End SubSub Приведение() ' Процедура приведения параметров к валу двигателяBetta_pr = Betta * U 'Прив. угол поворота к валу двигателяJ_pr = Jp / U / U + Jdv 'Прив момент инерции к валу двигателяMc_pr = Mc * 1000 / U 'Прив.
момент cопр. к двигателюEnd Sub.Sub Расчет_Пов_платф() ' ---------Расчет скорости и времениDim Fir As Single, Fit As Single, Tv As SingleTv = 0 : Tr = 0 : Wr = 0 : Fir = 0 : Fit = 0While Fir + Fit < Betta_pr 'Цикл по углу поворота вала двигателяIf Wr < Wотс Then'Момент на валу двигателя по стат. характеристикеMdv = Ммах - (Ммах - Мотс) * Wr / WотсElseMdv = Мотс * (Wxx - Wr) / (Wxx - Wотс)End IfWr = Wr + (Mdv * tetta - Mc_pr) * dt / J_prFir = Fir + Wr * dtTr = Tr + dtTt = J_pr * Wr / (Ммах / tetta + Mc_pr)Fit = Tt * Wr / 2If Tr > Tv Then'Вывод в табл. через шаг выводаWorksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 1) = TrWorksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 2) = WrWorksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 3) = Mdviv = iv + 1 : Tv = Tv + dTvEnd IfWend' Конец циклаTпов = Tr + Tt' Время поворотаWorksheets("Поворот_пл").Range("H15") = TповEnd Sub.'--Вывод данных точек для завершения графика при торможенииSub vivod_торможение()Worksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 1) = TrWorksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 2) = WrWorksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 3) = -Ммахiv = iv + 1Worksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 1) = Tr + TtWorksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 2) = 0130Worksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 3) = -Ммахiv = iv + 1Worksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 1) = Tr + TtWorksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 2) = 0Worksheets("Поворот_пл").Cells(iv, 3) = 0End Sub5.9.
Расчет продолжительности рабочего цикла лебедкиЧастично эта задача подобна предыдущей. При решении используется приведение к одной массе. За звено приведения такжеможет быть принят вал двигателя. Наряду со схожестью задач имеются некоторые особенности: момент сопротивления при перемещении груза определяетсяпо силе тяжести груза и рабочего органа Mc=(mро+mг)gRб, где mро,mг–масса рабочего органа и перемещаемого груза; g - ускорениесвободного падения; Rб – радиус барабана; момент сопротивления при перемещении только рабочегооргана Mc=mгgRб; приведенный к валу двигателя момент инерции при перемещении груза Jпр=Jдв+Jб/U2+(mро+mг)Rб2/U2, где U – передаточноечисло редуктора; приведенный к валу двигателя момент инерции при перемещении только рабочего органа Jпр=Jдв+Jб/U2+ mг Rб2/U2; приведенный угол поворота определяется по выражениюпр= U·Но /Rб; в выражениях движения при разгоне и торможении знак перед моментом сопротивления Mc может быть "+" и "-", (если Мс помогает разгону (при опускании груза) или торможению (при подъеме груза), то в выражении необходимо применить знак "+", а еслипрепятствует, –"-").После учета этих особенностей и таких же преобразований,как в предыдущем примере, будут получены подобные выражениядля расчета, такой же алгоритм решения и программа для ЭВМ.Программа будет отличаться наименованиями входных данных иформулами приведения.Для лебедок должно определяться время цикла, а не только131время подъема и опускания.
Отличие выражений для расчета времени подъема и времени опускания будет в знаках перед моментами сопротивлений. Обычно груз перемещается только в одном направлении, а в другом перемещается или порожний сосуд, илитолько крюк. В программе неизменные выражения можно оформитьподпрограммой, а в другой подпрограмме организовать дважды еевызов. Перед вызовом пересчитываются значения моментов сопротивлений и моментов инерции по соответствующим выражениям.5.10.
Расчет коэффициента загрузки привода и параметровстатической характеристикиНа первом этапе расчетов мощность привода, как правило,рассчитывается по приближенным зависимостям, максимальныймомент привода определяется по номинальному значению черезкоэффициент допустимой перегрузки (5.16)..(5.18). Для механизмовциклического действия, таких, как подъемные лебедки, механизмыэкскаваторов, привод основное время работает в переходном режиме с движущим моментом, близким к максимальному значению.Работа с моментом, длительно превышающим номинальноезначение, может привести к перегреву двигателя.
Для исключениявозможности перегрева выполняют проверку двигателя по эквивалентному току или эквивалентному моменту, которые для большинства механизмов не должны превышать номинальные значения. Эквивалентные токи и моменты определяются обычно за рабочий цикл. Для некоторых же машин, таких, как экскаваторы, обеспечивающих погрузку в транспорт, этот метод не очень подходит,так как после погрузки экскаватор некоторое время простаивает вожидании следующего транспорта. В этом случае используют относительную величину - коэффициент загрузки привода, являющийсяотношением эквивалентного момента к номинальному значению.
Взависимости от режима работы машины задают допустимое значение коэффициента [Kз], которое может быть больше единицы. Еслиопределенное в процессе расчетов значение коэффициента превышает допустимое значение, то двигатель работает в недопустимомрежиме и может перегреться. Снизить коэффициент загрузки можноза счет уменьшения параметров статической характеристики Мmaxи Мотс.Коэффициент загрузки определяется по эквивалентному132(Мэкв) и номинальному моментам (Мн):(5.38)K з М экв М н .Эквивалентный момент определяется по выражению М 2дв .i t i ,(5.39)М экв tiгде Mдв.i - текущее значение движущего момента привода, действующего в течение отрезка времени ti.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
