4.1. Режимы работы

Согласно ГОСТу различают следующие режимы работы двигателей под нагрузкой в зависимости от ее длительности: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.
При продолжительном режиме двигатель работает без перерыва; причем рабочий период настолько велик, что нагрев двигателя достигает установившейся температуры. Продолжительная нагрузка может быть постоянной или изменяющейся. В первом случае температура .не изменяется, во втором — изменяется вместе с изменением нагрузки. С малоизменяющейся нагрузкой в этом режиме работают двигатели конвейеров, эксгаустеров, лесопильных рам и др.; с переменной продолжительной нагрузкой работают двигатели шипорезных, фрезерных, лущильных и тому подобных деревообрабатывающих станков.
При кратковременном режиме двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а в течение паузы охлаждается до температуры окружающей среды. Продолжительность кратковременной работы ГОСТ на электрические машины устанавливает равной 10; 30; 60 и 90 мин.
При повторно-кратковременном режиме двигатель за период работы не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы — охладиться до температуры окружающей среды. В этом режиме двигатель действует с непрерывно чередующимися периодами работы под нагрузкой и вхолостую, или паузами. Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения
(4-1)
где tp и to — время работы и паузы при продолжительности цикла (tц = tр + to) не более 10 мин. Повторно-кратковременный режим бывает: с продолжительностью включения ПВ = 15; 25; 40 и 60% и продолжительностью цикла 10 мин; с частыми пусками при ПВ= 15; 25; 40 и 60 % и числом включений в час 30; 60; 120 и 240 при коэффициенте инерции 1,2; 1,6; 2,5 и 4; с частыми пусками и электроторможением при тех же номинальных ЯЛ, числе включений и коэффициенте инерции; перемежающийся с продолжительностью цикла 10 мин при нагрузках ЯЛ =15; 25; 40 и 60 %; перемежающийся с электроторможением и частыми реверсами, число которых в час составляет 30; 60; 120 и 240 при коэффициенте инерции 1,2; 1,6; 2,5 и 4.

4.2. Выбор мощности двигателей подъемно-транспортных машин и механизмов

Мощность двигателя для ленточных конвейеров
(4.2)
где А, В — коэффициенты холостого хода лент и груза (табл. 4.1); С — коэффициент на сбрасыватель (табл. 4.1); υ — скорость движении ленты, м/с; L1-
длина конвейера между барабанами, м; L2— длина перемещения груза, м; H— высота подъема груза, м; Q — производительность конвейера, т/ч; Κ1— коэффициент добавочных потерь, равный 1,2; 1,1; 1,06 и 1 длин конвейеров длиной до 15; 20; 45 и свыше 45 м; Кг2— коэффициент роста сопротивления при спуске, равный 1,2—1,5; η — КПД передачи.

4.1. Коэффициенты А, В, С

Для горизонтальных ленточных конвейеров при отсутствии промежуточных сбрасывателей мощность (кВт)
(4.3)
где L— рабочая длина конвейера, м; f — коэффициент трения, равный для подшипников: скольжения 0,1, качения 0,01—0,05; η — КПД передачи, равный для передач: ременной 0,85—0,9; клиноременной 0,97—0,98, зубчатой 0,98, при соединении муфтой— 1.
В табл. 4.1 даны коэффициенты для подшипников скольжения, для подшипников качения их надо уменьшить вдвое. Для скребковых и винтовых конвейеров мощность двигателя (кВт)
(4.4)
где К с — коэффициент сопротивления материала, для малоабразивного материала принимают из табл. 4.2. Остальные обозначения те же, что и в (4.2).

4.2. Коэффициент Кс

Коэффициент Кc винтовых конвейеров принимают для материалов сыпучих: неабразивных 1,85—2; малоабразивных 2,5; абразивных (песок, цемент и т. д.) 3,2; сильноабразивных и липких (зола, известь, сера и т. п.) 4. Мощность двигателя привода роликового конвейера (кВт)
(4.5)

где V1 — коэффициент сопротивления перемещению лежащих на конвейере грузов, равный 0,02—0,03; V2 — коэффициент сопротивления вращению роликов, равный примерно 0,25 μ; μ — коэффициент трения в подшипниках ролика; h — высота подъема, м; г — число роликов на конвейере; Gp — масса вращающейся части ролика, кг; ηΜ — КПД приводного механизма.
Мощность двигателя при подтаскивании лебедкой (кВт)
(4.6)
где К—тяговое усилие грузового каната, Η, F=F1+F2+F3/nбZб, F1 — усилие, необходимое для передвижения груза, Н; F2 —· усилие, затрачиваемое на размыкание барабана с канатом, Н; F3 — сопротивление передвижению грузового Каната и обратного хода, Н, F3 = 9,81, μL(g1+g2), μ — коэффициент трения троса, равный 0,3—0,4; L — расстояние подтаскивания, м; g1 и g2 — масса 1 м грузового каната и обратного хода, кг; υ — скорость перемещения каната м/с; zβ и η — число блоков и их КПД.

Выбор мощности двигателей вентиляторов, эксгаустерных установок, компрессоров и насосов

Для привода вентилятора мощность двигателя (кВт) рассчитывают по формуле
(4.7)
где Q — производительность вентилятора, м3/с; Н — давление или разрежение, Н/м2; k — коэффициент запаса, для двигателей до I кВт равный 2, до 2 кВт 1,5, до 5 кВт 1,25 и свыше 5 кВт 1,1—1,15; ηΒ— КПД вентилятора, равный 6,4—0,8 для центробежных вентиляторов и 0,2—0,3 для винтовых.
4.3. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 м3 воздуха

Мощность двигателей привода пневмотранспортных установок (кВт) рассчитывают по формулам: для воздуходувных машин без прохода материала через вентилятор по формуле (4.7); для эксгаустерных и всасывающе-нагнетательных установок при прохождении материала через вентилятор
(4.8)
В этой формуле расходная концентрация смеси μ в трубопроводах составляет (кг/кг): для эксгаустерных установок около 0,3; для пневмотранспортных установок 0,7; для установок без пропуска материала через вентилятор 2; при транспортировке сортированной технологической щепы 2—8. Мощность двигателя компрессора (кВт)
(4.9)
где Q — производительность компрессора, м3/с; А — работа, затрачиваемая на сжатие 1 м3 воздуха от атмосферного до конечного давления, принимаемая из табл. 4.3; ηκ — КПД компрессора.
Для привода насоса мощность двигателя (кВт)
(4.10)
где Q — производительность насоса, м3/с; Н — дифференциальный напор жидкости, равный H=h1+h2+h3 (h1, h2 ,h3 — высота всасывания, нагнетания и потери на трение, м); γ — удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м3; k — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2 при двигателях мощностью до 50 кВт, 1,15 — от 50 до 350 кВт и 1,1 — свыше 350 кВт; ηн — КПД насоса, соответствующий Q.