Расчет электропривода
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Задание
1. Составить кинематическую схему электропривода и дать описание назначения и принципа его работы. Описать механизм замыкания (фиксации) главного исполнительного элемента
. Произвести кинематический расчет электропривода
. Определить коэффициент полезного действия электропривода
Рассчитать номинальную мощность электродвигателя и номинальный ток электродвигателя
. Произвести прочностной расчет одного из элементов кинематической схемы
. Составить схему управления автошлагбаума ПАШ-I
. Определить дальность установки электропривода
Используемая литература
Исходные данные
Кинематическая схемаПАШ-1Время перевода t, с10Номинальное/максимальное усилие (момента) перевода, FН, Н (Нм)175/550Угол подъема заградительного бруса, град.90Тип электродвигателяПеременный трехфазныйРасчет на прочностьНа срез
1. Назначение и принцип работы переездного шлагбаума с двигателем переменного тока ПАШ-1
электропривод замыкание кинематический автошлагбаум
Переездной шлагбаум с двигателем переменного тока ПАШ-1 является составной частью комплекса устройств для ограждения железных дорог в местах их пересечения в одном уровне с автомобильными, пешеходными, а в некоторых случаях и городскими транспортными коммуникациями и предназначен для предупреждения въезда транспортных средств на железнодорожный путь.
Область применения ПАШ-1 - в системе устройств ограждения железнодорожных переездов на станциях, перегонах, подъездных путях железных дорог общего пользования и промышленного железнодорожного транспорта.
ПАШ-1 может выпускаться в трех вариантах исполнения по роду питания электродвигателей: вариант А - переменное трехфазное; вариант Б - переменное однофазное; вариант В-постоянным током.
При отсутствии питания ПАШ-1 работает только на опускание заградительного бруса (ЗБ). ПАШ-1 может работать от однофазной и трехфазной сети переменного тока.
Силовой механизм представляет собой электродвигатель и двухступенчатый редуктор. Первая ступень редуктора - червячный однозаходный самотормозящий механизм. Вторая ступень - цилиндрическая прямозубная передача со встроенной электромагнитной муфтой в зубчатом колесе.
Червячный редуктор предназначен для создания необходимой частоты вращения главного вала и запирания заградительного бруса в крайних положениях.
Кинематическая схема автошлагбаума типа ПАШ-1 показана на рисунке 1.
Принцип работы:
При вступлении поезда на участок приближения к переезду включается звонок и светофорная мигающая сигнализация.
По истечении времени, необходимого для освобождения переезда от транспорта, схемой управления отключается питание электромагнитной муфты, главный вал оттормаживается, и под действием несбалансированности ЗБ главный вал поворачивается, а ЗБ опускается в горизонтальное положение.
В аварийном режиме предусмотрена возможность опускания ЗБ вручную, при помощи курбельной рукоятки.
При отклонении ЗБ от вертикального положения на угол 10-15о для гашения кинетической энергии ЗБ производится включение гидрогасителя.
Амортизационное устройство обеспечивает плавную остановку ЗБ без качков в конце перевода.
Для гашения кинетической энергии и демпфирования крайних положений ЗБ в шлагбауме предусмотрен гидрогаситель, механическая характеристика которого позволяет автоматически поддерживать равномерную скорость опускания заградительного бруса.
После проследования поезда за пределы переезда в четном или нечетном направлении, на электромагнитную муфту и электродвигатель подается электропитание, вращаясь электродвигатель поднимает ЗБ в вертикальное положение.
Вращение главного вала и отключение электропитания электродвигателя произойдет, когда ЗБ примет вертикальное положение, при этом электромагнитная муфта находится под током (напряжением) и удерживает ЗБ в этом положении.
В момент возвращения ЗБ в вертикальное положение при отключении электродвигателя, отключаются световые и звуковые сигналы.
2. Кинематический расчет электропривода
Выберем электродвигатель АИР 56В4Б переменного тока на напряжение 220В, мощностью 0,18 кВт, 1350 оборотов в минуту.
Определим количество оборотов главного вала за одну операцию:
оборотов
Определим частоту вращения главного вала:
об./сек.об/мин.
Определим передаточное число редуктора:
Автошлагбаум ПАШ-1 имеет двухступенчатый редуктор. Передаточное число червячного редуктора - 90.
Определим передаточное число цилиндрической прямозубной передачи:
Уточненное значение редуктора:
Определим фактическое время поднятия бруса:
с
3. Определение коэффициента полезного действия электропривода номинальной мощности и номинального тока электродвигателя
а) Определим мощность на главном валу:
Вт
б) Найдем дополнительные потери мощности электропривода. Эти потери составляют 2% от полезной мощности на главном валу:
DРдоп=0,55 Вт
С учетом этих потерь Р4 составит:
Р4=0,55+27,5=28 Вт
в) Определим потери мощности в редукторе:
Так как , где
КПД цилиндрическо-зубчатой передачи;
КПД червячной передачи;
n - количество пар редукторов.
Определим мощность, переданную на вход редукто