Как считаем
Тяговое усилие на приводном барабане считаем по формулам Forbo Siegling:
- Лента скользит по настилу: F = μT·g·(m + mЛ/2) + μR·g·(mЛ/2 + mР). Рабочая ветвь трётся о стол, холостая идёт по роликам.
- Лента на роликоопорах: F = μR·g·(m + mЛ + mР).
- Наклон добавляет подъём груза: + g·m·sin α. При спуске слагаемое отрицательное.
- Если груз копится на ленте с упором, добавляется трение ленты о груз: + μST·g·m.
Мощность на барабане P = F × v, на валу двигателя — P / η. Для пуска добавляем силу разгона масс (m + mЛ + mР) × v / tразг. Двигатель выбираем так, чтобы он длительно тянул рабочую нагрузку, а пуск укладывался в перегрузку ПЧ 150 %.
Передаточное число редуктора: i = nдв / nбар, где nбар = v × 60 / (π × D).
Пример расчёта
Эти же значения стоят в калькуляторе по умолчанию.
| Исходные данные | Значение |
|---|---|
| Тип конвейера | Лента скользит по настилу (столу) |
| Масса груза на конвейере одновременно | 500 кг |
| Масса всей ленты | 60 кг |
| Масса вращающихся роликов | 40 кг |
| Трение ленты о настил μT | 0,33 |
| Сопротивление роликов μR | 0,033 |
| Груз копится на ленте с упором | Нет |
| Угол наклона (+ вверх, − вниз) | 0 ° |
| Скорость ленты | 20 м/мин |
| Время разгона | 3 с |
| Диаметр приводного барабана | 200 мм |
| Номинальная скорость двигателя | 1450 об/мин |
| Тип передачи | Цилиндрический или коническо-цилиндрический мотор-редуктор |
| Общий КПД привода | 0,95 |
| Минимальная рабочая скорость | 50 % от номинальной |
| Результат | Значение |
|---|---|
| Тяговое усилие на барабане | 1 738 Н |
| Двигатель из стандартного ряда — не меньше | 0,75 кВт |
| Передаточное число редуктора | 45,6 |
- F = μT·g·(m + m_Л/2)·cos α + μR·g·(m_Л/2 + m_Р) + g·m·sin α = 1 738 Н
- P_бар = F × v = 1 738 × 0,333 = 579 Вт; P_дв = P_бар / η = 610 Вт
- F_разг = (m + m_Л + m_Р) × v / t = 66,7 Н; P_пуск = (F + F_разг) × v / η = 633 Вт
- n_бар = v × 60 / (π × D) = 31,8 об/мин; i = 1 450 / 31,8 = 45,6
- P_дв ≥ max(P_раб; P_пуск / 1,5) = 0,61 кВт → 0,750 кВт; M_ном = 9550 × P / n = 4,94 Н·м
Ограничения расчёта
- Коэффициенты трения — ориентировочные значения Forbo для сухих условий. Для ленты с грязью, липким грузом или изношенными роликами закладывайте запас.
- Для магистральных конвейеров большой длины (сотни метров) расчёт ведут по ГОСТ или DIN 22101 с учётом сопротивления натяжных устройств и очистителей.
- Цепные и пластинчатые конвейеры считайте через свой коэффициент сопротивления из каталога производителя цепи.
Частые вопросы
Почему конвейеру нужен тяжёлый режим ПЧ?
Конвейер часто останавливают с грузом на ленте, и запускать его приходится под нагрузкой. Для этого нужен момент выше номинального: 130–150 %. В нормальном режиме, рассчитанном на насосы и вентиляторы, ПЧ даёт перегрузку около 110 % и может не стронуть ленту.
Можно ли снизить скорость конвейера частотником в два раза?
Можно, но самовентилируемый двигатель на низких оборотах охлаждается хуже. Если на пониженной скорости двигатель длительно тянет полный момент, нужен независимый обдув или двигатель с запасом по мощности.
Что делать, если конвейер работает на спуск?
Груз сам тянет ленту, и двигатель работает генератором. Нужен тормозной резистор. Калькулятор покажет генераторную мощность и даст ссылку на расчёт резистора.
Источники
- Forbo Siegling, «Calculation methods — conveyor belts»
- SEW-EURODRIVE, «Project Planning for Drives / Drive Engineering — Practical Implementation»
- Danfoss, Design Guide VLT Brake Resistor MCE 101
- ГОСТ 12139 / IEC 60072 — ряд номинальных мощностей электрических машин
По теме
Сомневаетесь в расчёте или ПЧ уже вышел из строя? Пришлите данные и фото шильдика — инженер ответит в рабочее время.
Спросить инженера