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堆垛机水平运行机构的设计.


5、验算停车精度
根据制动电动机的制动力矩,计算制动时 间tB,单位为(s)。
式中: MBr电动机的制动力矩,查电动机样本。
(J M 0 J L)n M tB
ห้องสมุดไป่ตู้
9.5( 5 M Br 0 M L)
5、验算停车精度
制动距离: SB=(V/60)(t2+t2/2)1000 (mm) 此处t2为电动机制动器的释放时间(s)(查电 机样本)。 停车精度: xB= ±Ψ SB ≦10(mm); 此处 Ψ 为经验值 Ψ =0.12。
3、初选减速器
先决定速比i: i=∏nD/(1000x V)。 计算载荷按起动工况确定: Fe=Ff+Fg 式中:Fg——堆垛机起动时的惯性力(N); Fg=(G0+Gn)V/588.6ta,此处ta为满载起 动时间,常取6—8s。 减速器的计算输入功率: PJ=FeV/(1000xη0 ) (kw)
由此可得车轮直径的
D R c /(C1C2 LK1 )
三、运行机构的计算
1、运行静阻力 运行静阻力包括车轮轴承中的摩擦阻力 和车轮踏面沿轨道的滚动阻力;由于水平 运行时偏斜总是不可避免的,因此还有 导向轮沿轨道侧面的附加摩擦阻力。这 三种阻力之和可用下式计算:
( 2 G 0 G n) g d Ff (K U ) (G 0 G n)gf D 2
2、初选电动机 在选用电动机以前,应先确定水平运 行机构按短时重复工作制决定的接电 持续率Jc值见表 。
按照满载运行选取电动机的静功率Pm:
Pm Ff V / 10000
式中:Pm——静功率(kw); V——堆垛机的运行速度(m/min); η0——机构的总效率; 设η0=0.8。
加速时所需功率 载荷转矩: MN=Pm*9550/Nm (Pm单位为KW时,Nm为1450) 载荷转动惯量: JM=91.2*(G0 + Gn)*(V /Nm)*2kgm2 带载加速功率: PBL=(G0 + Gn)*a*V /(1000*η)kW a是平均加速度
3、初选减速器
求得上述速比i和功率PJ,可选出水平 运行机构的减速器。 在选出以后,将所选的减速器的i值代 入i=∏nD/1000xV反算运行速度V,如 果V不符合设计要求,应重选减速器型 号。
4、验算起动时间与起动平均加速度
1)启动时间: 式中:Mtm如一电动机平均起动力矩(Nm); Mm——满载运行时电动机静阻力矩(Nm), Mm=FfV/2 ∏n0; GDe2——电动机转子飞轮矩(kg· m2); K——其他传动件飞轮矩影响的系数,换算 到电动机轴上可取1.1~1.2。
堆垛机水平运行机构的设计
一、水平运行机构的布置形式
水平运行机构由电机、减速机、车轮组、 缓冲器等组成。它的布置形式多种多样, 图1采用的是一般卧式减速器。图2采用套 装式减速器,与车轮组安装时较简便,并 能使运行机构的总体布置紧凑。
二、车轮直径的确定
现在国内运行机构的运行速度一般取 40~80m/min,车轮直径主要根据疲劳计算轮压 选取,其计算公式为:
(G 0 G n)V2 nKGDe 1 ta (0.975 ) M tm M m n0 375
2
4、验算起动时间与起动平均加速度
电动机平均起动力矩,鼠笼式电动机按下式计 算: Mtm=(0.7一0.8)Memax 式中:Memax——电动机实际最大力矩(Nm); Memax=(0.7一0.8)Φ 1MN,其中: Φ 1——电动机最 大力矩倍数(查电动机样本),MN电动机的额定 力矩(Nm),MN=9550Pn/n(Nm),其中:Pn—— 电动机的额定功率(kw)。 起动平均加速度: aA=V/60ta(m/s2)≤0.7m/s2
初选电动机的制动力矩: 式中:MB——制动力矩(Nm);ε一平均角加速度(rad/s2);
∑J——机构旋转件的总转动惯量(kg.m2);
ML——负载力矩,ML=FfV/628n(Nm n——电动转速(r/min); JM——电动机的转动惯量(kg· m2); JL一将不同轴上的所有运动件的惯量转换到电动机轴上 的等效转动惯量,JL=FfV/39.48n (kg· m2); tB——制动时间(s)。 由静功率Pm和制动力矩MB:来初选电动机型号。
式中:Ff——运行阻力(N); G0——堆垛机自重(kg); Gn——额定起重量(kg); D——车轮直径(mm); K一车轮沿轨道的滚动摩擦力臂,通常K取0.5mm; U=0.015一0.02(滚珠式和滚柱式取小值,锥形滚子 式取大值); d一轴承内径(mm); f——摩擦系数。
( 2 G 0 G n) g d Ff (K U ) (G 0 G n)gf D 2
( J M J L )n M B J M L0 M L0 t B 9.55
例如:电动机带动一个转动惯量为J=50kg.m2的 系统做定轴转动,在0.5秒内由静止开始最后达 到120转/分的转速,假定在这仪过程中转速是均 匀增加的,求电动机对转动系统施加的力矩? 解:动力学:M=J ε ,M力矩,J转动惯量, ε角 加速度 运动学:w= ε t,w末态角速度,t时间 代入计算: w=120转/分=120*2pi/60s=4pi弧度/秒 (换算到国际单位制) ε =w/t=4pi弧度/秒/0.5秒=8pi弧度/秒2 M=50kg.m^2*8pi弧度/秒 ^2=400piNm=1256Nm
Rc (2R max R min) / 3 Fc
式中:Rc——疲劳计算轮压(N); Rmax——堆垛机正常工作时某轮的最大轮压(N); Rmin——堆垛机正常工作时该轮的最小轮压(N);; Fc——车轮许用轮压(N)。
但随着使用时间的增长,轨道头部被磨损,车 轮与轨道将逐步成为线接触。此外,P24一 P50钢轨头部的曲率半径都是300mm,即不论 选用何种型号的钢轨,按线接触计算, Fc公 式为: Fc=C1C2DLK1 式中: C1—转速系数(按表1选取); C2—工作级别系数(按表2选取); D—车轮直径(mm); L—车轮与轨道接触的有效长度(mm); K1一与车轮材料有关的许用接触应力常数(按 表3选取)。
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