CC BY
78
УДК 621.311
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА
ENERGY CHARACTERISTICS OF THE ELECTRIC DRIVE CHAIN
CONVEYOR
Агеев С.П. (Северный институт предпринимательства, г. Архангельск, РФ) Ageev S-Р. (Northern Institute for entrepreneurship, Arkhangelsk, Russian Federation)
Получены энергетические характеристики цепного конвейера, позволяющие более качественно подойти к вопросу планирования удельных расходов энергии по каждому типоразмеру сортиментов и производству в целом.
Received the energy characteristics of the chain conveyor to better approach energy unit costs planning for each type of logs and production in General.
Ключевые слова: цепной конвейер, производительность, энергетическая характеристика, потребляемая мощность, удельный расход электроэнергии.
Keywords: chain conveyors, performance, energy, power consumption characteristics, specific energy consumption.
На деревообрабатывающем производстве продольные конвейеры применяют для выгрузки леса из воды, транспортировки лесоматериалов со складов в цеха и для обслуживания технологических операций между отдельными агрегатами производства [1]. Энергоемкость конвейерного транспорта составляет 10-15 % общего расхода электроэнергии.
Целью настоящей статьи является построение и анализ энергетических характеристик цепных конвейеров для решения задач нормирования и планирования электропотребления предприятий деревообрабатывающей промышленности.
Подводимая к конвейеру мощность содержит две составляющие: переменную и постоянную
— п е р + А Р к. п о ст — ctfV + А Р к. п о ст (1)
где - частичный удельный расход энергии, характеризующий конвей-
-5
ер, кВт-ч/м ;
V — объемная производительность конвейера, м 3/ч .
При номинальной производительности подводимая к конвейеру
мощность имеет номинальное значение
^к.ном — ном + Д^к.пост-
Работа редуктора характеризуется потерями мощности Л Рр, которые делятся на две части: мощность переменных потерь и мощность постоянных потерь Л Рр. п о ст энергии.
Мощность постоянных потерь определяется
ЛРР. п о ст — аРРК. н о м> (2)
где аР - коэффициент постоянных потерь в редукторе.
Аналогично мощность переменных потерь
Д^Р.пер — Ьр?к> где Ь Р — коэффициент переменных потерь в редукторе. Тогда мощность, подводимая к редуктору
Рр = рк + ДРр = Рк + ДРР. П О СТ + ДРР. П Е Р — РК ( 1 + Ьр) + аРРК. но м- (3)
Коэффициенты потерь в редукторе можно определить по двум показателям: номинальному КПД 77 Р . н О м и по отношению потерь
^ _ Арр.пост _ аР
ДРР.ПЕР.НОМ Ьр
При этом номинальный КПД представим как отношение полезной (отдаваемой) мощности Рк. н О м редуктора к подводимой мощности Рр. н О м, т.е.
_ РК.НОМ _ _РК.НОМ_ _ 1
рр.ном рк.ном(1 + аР + ^р) 1 + ар + Ьр
откуда
, , 1 — рр.ном аР + ЬР =-.
рр.ном
Возвращаясь к (3) и учитывая (1), составим уравнение энергетической характеристики мощности , подводимой к редуктору. Тогда полу-
чим
Рр = скК + [(1 + ЬР)ДРК .ПОСТ + аРРК.НОм]
или
Рр = СрК + Рр. п о СТ (4)
где сР - частичный удельный расход энергии, характеризующий механическую часть конвейера, к В т ■ ч / м 3; Слагаемое
рр.пост — (1 + Ьр)АРк.пост + арРк.ном — рк.ном[ак(1 + Ьр) + ар] есть суммарная мощность постоянных потерь энергии в механической части конвейера,
где коэффициент постоянных потерь в кон-
вейере.
Определим слагаемые, входящие в (1), используя методику тягового расчета пластинчатого цепного конвейера, изложенную в [2]. Введем следующие обозначения:
— минимальное натяжение гибкого элемента, Н; Ь - длина конвейера, м; // - угол наклона конвейера;
Ь г = Ь с о 5 // — длина горизонтальной проекции трассы конвейера, м; V - скорость движения цепи конвейера, м/с; Н - высота подъема груза, м;
ц н - вес 1 м настила с цепями и опорными катками, Н/м; и - коэффициент сопротивления движению ходовой части на катках; р — плотность транспортируемого груза, к г / м 3.
/3 - коэффициент сопротивления движению цепи на звездочках конвейера [3].
В результате получим уравнение энергетической характеристики конвейера, т.е.
= (¿г и/ + Н)( 1 + к3)рд 3 + к3)к3 + 2 дн(Ьгш + Нк3) =
к Ю00-3600 юоо 17
— скУ + А^К.ПОСТ'
что совпадает с полученным ранее выражением (1).
Полагая, что переменные потери мощности в двигателе изменяются пропорционально первой степени нагрузки, получим формулы для определения коэффициентов переменных Ьд и постоянных ад потерь в двигателе. Относительная погрешность при этом составляет не более 1,5% [4]. Тогда
, , 1 — ^д.ном аД + ЬД =-'
^д.ном
где ^ д. н о м — номинальный КПД двигателя.
Для определения коэффициентов потерь необходимо также знать отношение потерь [5]
Хд =
АРд.пост ад
АРд.пер.ном Ьд
Если учесть, что номинальной нагрузкой двигателя будет номинальная мощность подводимая к редуктору, то номинальная мощность на валу
двигателя
РД. н о м — РР . н о м — Рк. н о м ( 1 + аР + ^р) ■ ( 5)
Мощность, потребляемая двигателем из сети при произвольной нагрузке
Рд — Рр . н о м [ур ( 1 + Ьд) + ад] , (6)
где коэффициент нагрузки редуктора.
Из (6) можно найти зависимость активной мощности, потребляемой двигателем из сети, от производительности конвейера, т. е. уравнение энергетической характеристики электропривода конвейера.
Рд = (1 + Ьд)(1 + ЬР)сКУ + (1 + Ьд)(1 + ЬР)ЛРк.пост + [(1 +
+ +ад]рд .ном —
СдК + Рд . п о с Т (7)
где - частичный удельный расход электроэнергии двигателя, ч / м 3;
Рд. п о ст _ постоянная составляющая мощности, потребляемой двигателем из сети, кВт.
Поделив выражение (7) на объемную производительность конвейера К, получим выражение энергетической характеристики полного удельного расхода электроэнергии двигателя конвейера
d = ca+2fZ. (8)
Практическое значение формул (7) и (8) состоит в том, что они позволяют определить основные показатели электропотребления конвейера через его фактическую производительность и номинальные паспортные данные двигателя и редуктора: номинальную мощность РД. но м, а также КПД двигателя 77 д . н о м и редуктора 77 Р . н о м-
Список использованных источников
1. Силаев А.Б., Козориз Г.Ф. Подъемные и транспортные устройства деревообрабатывающих предприятий: Учебник для вузов. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 409 с.
2. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: Учеб. Пособие для машиностроительных вузов. - М.: машиностроение, 1983. - 487 с.
3. Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта: Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 432 с.
4. Агеев С.П. Энергетическая характеристика электропривода механизма окорки роторного окорочного станка // Известия ВУЗов. Лесной журнал. - 2007. -№3. -С.93 -99.
5. Экономия энергоресурсов в лесной и деревообрабатывающей промышленности / М.В. Алексин, В.С. Синев, П.А. Пижурин, И.Ф. Коперин, С.И. Головков, В.А. Павлосюк. -М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 216 с.
