Системы управления глубиной погружения буксируемых объектов: Монография. Кувшинов Г.Е - 336 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Выражения (7.23) и (7.29) показывают, что мощность двигателя и мо-
мент инерции привода снижаются при уменьшении передаточного числа ре-
дуктора, т.е. минимизация мощности двигателя достигается при выборе дви-
гателя с наименьшей частотой вращения. Выбранный двигатель необходимо
проверить на перегрузочную способность по выражению
нI
б
P
i
DS
λ
ω
2
max
, (7.30)
где λ
I
- перегрузочная способность двигателя по току.
Более сложен выбор двигателя по условию обеспечения минимальной
массы амортизирующей лебедки. Т.к. масса редуктора много меньше сум-
марной массы двигателя и барабана лебедки и мало зависит от передаточного
числа лебедки, то задача минимизации массы лебедки может быть сведена к
задаче минимизации массы двигателя.
Масса двигателя может быть определена из выражения
1
2
4
k
lD
m
дв
= ρ
π
, (7.31)
где k
1
- поправочный коэффициент.
С учетом (7.25)-(7.27), (7.31) можно записать:
A
б
эм
дв
C
in
P
km
=
2
, (7.32)
где
04,01,6
4
3
12
=
=
p
kk
ρπ
- поправочный коэффициент, кг/см
3
; С
А
машинная постоянная Арнольда, (смоб/мин)/кВт.
Из выражений (7.23), (7.29) и (7.32) видно, что значение i, соответст-
вующее минимуму массы двигателя, может быть найдено только численным
методом. Следует учитывать также, что входящие в выражение (7.29) и (7.32)
параметры А, В, k
2
и С
А
зависят от Р
эм
. Поэтому для каждого значения ω
н
сле-
дует найти двигатель минимальной мощности, удовлетворяющий условию
(7.23) и сравнить между собой эти мощности и моменты двигателей.
Выполненный в [12] расчет по формулам (7.17)-(7.23), (7.29)-(7.30) по-
казал, что минимизация мощности достигается при минимальной частоте
вращения. При этом, если отношение минимальной частоты вращения к мак-
симальной n
max
/n
min
= 4, то отношение соответствующих значений мощностей
P
max
/P
min
= 1,057, т.е. мощность двигателя мало зависит от скорости, поэтому
для рассматриваемого примера за критерий выбора двигателя cледует при-
нимать его минимальную массу, т.к. она существенно уменьшается с ростом
частоты вращения:
minmax
nn
mm =0,64 при n
max
/n
min
= 2,2.
      Выражения (7.23) и (7.29) показывают, что мощность двигателя и мо-
мент инерции привода снижаются при уменьшении передаточного числа ре-
дуктора, т.е. минимизация мощности двигателя достигается при выборе дви-
гателя с наименьшей частотой вращения. Выбранный двигатель необходимо
проверить на перегрузочную способность по выражению

                               S max ⋅ ω ⋅ Dб
                                              ≤ λ I ⋅ Pн ,              (7.30)
                                     2i

      где λI - перегрузочная способность двигателя по току.
      Более сложен выбор двигателя по условию обеспечения минимальной
массы амортизирующей лебедки. Т.к. масса редуктора много меньше сум-
марной массы двигателя и барабана лебедки и мало зависит от передаточного
числа лебедки, то задача минимизации массы лебедки может быть сведена к
задаче минимизации массы двигателя.
      Масса двигателя может быть определена из выражения

                                       π ⋅ D2 ⋅ l
                               mдв =              ⋅ ρ ⋅ k1 ,            (7.31)
                                           4

      где k1 - поправочный коэффициент.
С учетом (7.25)-(7.27), (7.31) можно записать:

                                              Pэм
                               mдв = k 2 ⋅          ⋅ CA ,              (7.32)
                                             nб ⋅ i
                   π3 ⋅ ρ
      где k 2 = k1 ⋅      ⋅ 6,1 = 0,04 - поправочный коэффициент, кг/см3; СА –
                     4p
машинная постоянная Арнольда, (см⋅об/мин)/кВт.
       Из выражений (7.23), (7.29) и (7.32) видно, что значение i, соответст-
вующее минимуму массы двигателя, может быть найдено только численным
методом. Следует учитывать также, что входящие в выражение (7.29) и (7.32)
параметры А, В, k2 и СА зависят от Рэм. Поэтому для каждого значения ωн сле-
дует найти двигатель минимальной мощности, удовлетворяющий условию
(7.23) и сравнить между собой эти мощности и моменты двигателей.
       Выполненный в [12] расчет по формулам (7.17)-(7.23), (7.29)-(7.30) по-
казал, что минимизация мощности достигается при минимальной частоте
вращения. При этом, если отношение минимальной частоты вращения к мак-
симальной nmax/nmin = 4, то отношение соответствующих значений мощностей
Pmax/Pmin = 1,057, т.е. мощность двигателя мало зависит от скорости, поэтому
для рассматриваемого примера за критерий выбора двигателя cледует при-
нимать его минимальную массу, т.к. она существенно уменьшается с ростом
частоты вращения: mnmax mnmin =0,64 при nmax/nmin = 2,2.