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非标设备设计中的驱动功率的计算方法

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发表于 2014-5-13 10:07:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一般来说,设计者只要把某一种驱动功率的核算公式理解透了,就完全可满足绝大多数非标设备设计中功率核算的需要。所以,很少有设计者会反过来探究其间的原理。
已然,楼主提出了这个问题,而在论坛中,也时常会遇到问询各种设备驱动功率核算的问题,那我们就一起来议论一下其间的原理所在,以及非标设计中驱动功率核算公式的几种使用吧。
在各种初始参数中,传动功率是最常用但若仔细起来又较难确定的参数。由于,非标设备对外做功的形式各式各样,往往不能直接套用标准设备核算功率的现成公式(专业非标设计者在外),因而,常使设计者难以确定适宜的核算方式和方法。
实践上,根据能量守恒原理,某机构在单位时刻内输出的能量加上摩擦胡其它原因而损耗的能量应该等于该机构所输入的能量。也即是说,输出功率+损耗功率(常用效率来思考)=该机构所需传动功率。假如,再思考工作条件不稳定(即实践工况)和核算不准确的影响而引入的安全系数,则
传动功率=安全系数×核算输出功率/传动效率
当载荷有规则地做周期性变化时,其输出功率核算与所选原动机种类和部分转动惯量有关。就非标设备常用的三相异步电机而言,其瞬时过载能力取决于电机的温升速度,即取决于和电机结构尺度有关的发热时刻常数。由于非标设备的工作周期通常远小于电机发热常数(一般大于20-30分钟),故对于输出功率做周期变化的非标设备来说,可以先按平均功率来决定电机的功率,然后,再核算瞬时最大扭矩及起动扭矩是不是在电机容许规模之内。其条件为:p≥w/102t,
式中,w——为一周期内的总输出功(kg?m);t——周期(s)。
了解了上述有关方面的原理,基本也就应该明了了驱动功率核算公式的根源了。剩下的即是怎么使用了。
一般常用驱动功率核算公式运用中,出错的主要原因是未能按初始公式正确匹配的相关量纲来运用。
因而,设计核算时,应该要点关注公式中相关量纲的正确匹配。
下面,按楼主要求,对不一样类型设备驱动功率的核算(包括正确匹配的相关量纲)做点介绍。
首先,说明下列各式中几个通用字母的含义:p——驱动功率(kw),一般多为电动机功率。
k——工况系数或安全系数。在一般机械设备(特种设备在外)设计中,k=1.2~1.8,详细数值最好检查相关设计手册中的相关图表。
η——总效率。其间,包括动力主机(电机)和机械传动总效率,详细数值可检查机械设计手册内相关图表。
1.用于旋转运动:p=k?t?n/955η,式中,t——扭矩(kg?m);n——转数(r.p.m);
2.用于直线运动:p=k?f?v/102η,式中,f——速度方向驱动力(kg);v——转数(r.p.m);
3.为方便使用,当输出功变为位能(如提升机和皮带运输机等)时,输出功率可按下式核算:
p=k?q?δh/102η,式中,q——单位时刻载荷运送量(kg/s);δh——载荷运动高度差(m);
4.当输出功转变为动能状况(如抛丸机和水力清砂机等)下,输出功率可按下式核算:
p=k?q?v2/204g?η,式中,q——单位时刻内抛出物体重量(kg/s);g——重力加速度(m/s2);v——抛出物体最高速度(m/s);
5.当输出功转变为液体压力能(如液压泵)时,输出功率可按下式核算:
p=k?ρ?q/612η,式中,q——液体单位压力(kg/cm2);q——液体流量(l/min);
上述五种电机功率核算公式,基本从多种角度给出了非标设备设计中驱动功率核算的选择方案,可供相关非标设备设计人员参考。
但是,有时,作为参考设备的电机功率,选择得也不一定就非常的合理和正确,必要时,还可用电表测量电机满负荷工作时的实践电流以及发热状况,由此可以推算出电机的实践功率损耗,以验证初始选择的正确与否,来最终确定是不是需要对其进行修正。
总之,假如你了解了机械设计,乃至非标设备设计的实践设计原理和思维,那么,对上述这些也就可以理解其内涵所在了,也就可以在实践非标设备设计中,灵敏使用了。

驱动功率的核算和详细条件息息相关,很难混为一谈。通常有以下方法:
1、比对法:最为常用。即使您设计的设备在特殊,一般也能找到类似的设备,参照已有的设备进行比对核算出自己设备的驱动功率。
2、核算法:三楼现已进行了介绍,不重复。一般而言,这种方法的运用比较少。因为实践工作中很难把所有参数都精确获取。通常在对成熟设备进行改造时我们进行复核核算的状况比较多;
3、实验法:通过模仿实验摸出参数,也不是很常见;
4、实验+核算:这是我们最为常用的,通过简单的机构搭建实验获取主参数然后通过核算加以验证。这是最为常用的也是最为实用的方法。  


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