Mehanski izkoristek (dodatno)

1
Naloga 1. Avtomobil na klancu
Avtomobil z maso m se giblje po klancu navzgor z naklonom b1 . Vozilo pospešuje s konstantnim pospeškom a vse dokler ne doseže končne hitrosti vmax . Koeficient kotalnega trenja znaša kk , zračni upor
zanemarimo. Skupni izkoristek mehanskega prenosnega sistema (zobniško predležje, sklopka, ležaji) je ηG .
Vztrajnostni moment motorja in zobniškega predležja JM je reduciran na vrtilno hitrost motorja nmax .
Premer avtomobilskega kolesa je dA .
Izračunaj:
1.a Statični in dinamični bremenski navor na
motorju.
1.b Kolikšno končno hitrost lahko doseže vozilo na
klancu z naklonom b2 = 6 %, če želimo ohraniti
statično moč iz prvega primera.
1.c V kolikšnem času se vozilo ustavi (vmax → 0), 1.d Kolikšno hitrost doseže vozilo po s = 300 m
če na motorsko gred deluje dodaten zaviralni
vožnje v prostem teku po klancu navzdol (β3 =
navor Mbr = 200 Nm?
5°), če je vozilo sprva mirovalo.
opis
podatek
masa vozila
končna hitrost vozila
koeficient kotalnega trenja
izkoristek meh. prenosa
m = 2,00 · 10 kg
vmax = 12 ms−1
kk = 0,06
ηG = 0,94
vrtilna hitrost motorja
nmax = 33 s−1
3
opis
podatek
naklon klanca
pospešek vozila
b1 = 3,50 %
a = 200 · 10−3 ms−2
skupni vztrajnostni moment
motorja in zobn. predležja
(reduciran na motor)
premer kolesa
JM = 1,50 kgm2
dA = 700 · 10−3 m
2
Naloga 2. Motor za žerjav
Električni motor na žerjavu preko zobniškega prenosa poganja boben, ki navija vrv za dvigovanje oz.
spuščanje bremena.
Izračunaj:
2.a Skupni vztrajnostni moment sistema Jsk v neobremenjenem stanju in nazivni obremenitvi.
2.b Končno hitrost gibanja bremena vk .
0
0
2.c Statični navor MBs
moč PBs
motorja.
2.d Skupni navor na motorju v trenutku pospeševanja oz. zaviranja bremena (a = 1,50 ms−2 ).
opis
podatek
nazivna hitrost motorja
nM n = 16,67 s
prestavno razmerje
iG = 30
izkoristek meh. prenosa
masa vrvi
ηG = 0,92
m0 = 1,00 · 103 kg
−1
opis
podatek
vztrajnostni moment motorja
vztrajnostni moment zobn.
predležja (reduciran na motor)
premer navijalnega bobna
nazivna masa bremena
JM = 6 kgm2
JG = 3,90 kgm2
db = 1,20 m
mB = 5,00 · 103 kg
3
Naloga 3. Transportni trak za razsuti tovor
Tekoči trak uporabimo za transport razsutega tovora (peska) mP,m = 650,00 · 103 kg/h, pri čemer največja
hitrost traku doseže vk = 600 · 10−3 m/s. Motor preko prenosa (ηP = 0,90) poganja boben s polmerom
rb = 150 · 10−3 m, ki nosi trak. Na nasprotnem koncu transportne linije pa je gnani boben enakih
dimenzij. Dolžina traku iz gume znaša LT = 30 m, njegova dolžinska masa pa mT = 20 kg/m. Trak po
celotni zgornji progi podpira nV = 50 prostovrtečih se valjčkov z mV = 10 kg.
korekcijski faktor C
fiktivni faktor trenja
zunanji polmer pog./gnan.
bobna
masa bobna
f = 0,02
rbz = 110 · 10−3 m
mb = 500 kg
naklon traku
notranji polmer pog./gnan.
bobna
vztr. moment valjčkov
α = 1,50°
rbn = 50 · 10−3 m
JV = 2 · 10−3 kgm2
3
2
1 1
10
102
dolžina traku LT (m)
103
Slika 1: korekcijski faktor C
3.a Določite zavorne sile pri stacionarnem
obratovanju pogona.
3.b Določite primeren 4-polni motor.
3.c Motor naj v fazi pospeševanju zagotavlja ma- 3.d Koliko časa po izklopu pogona (npr. izpad napetosti) mora biti aplicirana mehanska zavora?
ksimalen zagonski navor. Koliko časa traja pospeševanje do končne hitrosti?
Pn (kW)
nn (min−1 )
η ( %)
cos φ
In (A)
Mn (Nm)
0,75
1,1
1,5
2,2
3
4
5,5
7,5
11
15
18,5
22
1.400
1.410
1.405
1.415
1.415
1.435
1.450
1.450
1.455
1.455
1.460
1.460
74,0
74,0
75,0
79,0
83,0
83,0
85,0
87,0
88,0
89,0
90,5
91,2
0,80
0,81
0,82
0,82
0,81
0,80
0,83
0,83
0,85
0,85
0,84
0,85
1,83
2,65
3,5
4,9
6,4
8,7
11,3
15
21,2
28,6
35
41
5,1
7,5
10
15
20
27
36
49
72
98
121
144
Mzag
Mn
2,5
2,1
2,2
2,2
2,7
2,8
2,4
2,7
2,4
2,8
2,3
2,3
Izag
In
5,0
5,0
4,9
6,0
6,2
7,0
6,9
7,7
7,1
7,7
7,0
7,0
Tabela 1: Kataloški podatki 4-polnih motorjev
Mom
Mn
2,6
2,5
2,6
2,6
3,0
3,0
3,3
3,3
2,9
3,2
3,0
3,0
J (kgm2 )
m (kg)
1,8 · 10−3
2,8 · 10−3
3,5 · 10−3
4,8 · 10−3
5,8 · 10−3
1,1 · 10−2
2,3 · 10−2
2,8 · 10−2
5 · 10−2
7 · 10−2
0,13
0,15
9,4
12,3
15,6
22
24
29
42
53
73
90
165
180