Инженерный калькулятор · бесплатно

Расчёт мощности привода ленточного конвейера и подбор ПЧ

Для ленточного конвейера с мотор-редуктором: какое усилие нужно на барабане, какой двигатель и редуктор подойдут и хватит ли ПЧ момента, чтобы запустить конвейер под нагрузкой.

Конвейер и груз
Ролики под рабочей и холостой ветвью. Если неизвестно — 0.
Forbo Siegling: 0,33 — обычная обкладка, 0,5 — лента с высоким трением.
Привод
Результатпересчитывается сразу
Тяговое усилие на барабане1 738 Н
Мощность на валу двигателя при работе0,61 кВт
Мощность при пуске под нагрузкой0,63 кВт
Двигатель из стандартного ряда — не меньше0,75 кВт
Скорость барабана31,8 об/мин
Передаточное число редуктора45,6
Момент при пуске, от номинального84 %

ПЧ выбирайте по номинальному току двигателя в тяжёлом режиме: перегрузка 150 % в течение 60 с. Конвейер стартует под нагрузкой, режим для насосов и вентиляторов не подходит.

Самовентилируемый двигатель на пониженной скорости охлаждается хуже: допустимый длительный момент обычно начинает снижаться ниже примерно 70–80 % скорости. При длительной работе на 50 % с полным моментом нужен независимый обдув или запас по мощности — кривую допустимого момента даёт производитель двигателя.

Как получилось — формулы с вашими числами
  1. F = μT·g·(m + m_Л/2)·cos α + μR·g·(m_Л/2 + m_Р) + g·m·sin α = 1 738 Н
  2. P_бар = F × v = 1 738 × 0,333 = 579 Вт; P_дв = P_бар / η = 610 Вт
  3. F_разг = (m + m_Л + m_Р) × v / t = 66,7 Н; P_пуск = (F + F_разг) × v / η = 633 Вт
  4. n_бар = v × 60 / (π × D) = 31,8 об/мин; i = 1 450 / 31,8 = 45,6
  5. P_дв ≥ max(P_раб; P_пуск / 1,5) = 0,61 кВт → 0,750 кВт; M_ном = 9550 × P / n = 4,94 Н·м

Расчёт предварительный и не заменяет проект. Проверьте итоговый выбор по каталогам производителей оборудования. Ссылка в адресной строке сохраняет ваши данные — её можно отправить коллеге.

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 данныеЗначение
Тип конвейераЛента скользит по настилу (столу)
Масса груза на конвейере одновременно500 кг
Масса всей ленты60 кг
Масса вращающихся роликов40 кг
Трение ленты о настил μT0,33
Сопротивление роликов μR0,033
Груз копится на ленте с упоромНет
Угол наклона (+ вверх, − вниз)0 °
Скорость ленты20 м/мин
Время разгона3 с
Диаметр приводного барабана200 мм
Номинальная скорость двигателя1450 об/мин
Тип передачиЦилиндрический или коническо-цилиндрический мотор-редуктор
Общий КПД привода0,95
Минимальная рабочая скорость50 % от номинальной
РезультатЗначение
Тяговое усилие на барабане1 738 Н
Двигатель из стандартного ряда — не меньше0,75 кВт
Передаточное число редуктора45,6
  1. F = μT·g·(m + m_Л/2)·cos α + μR·g·(m_Л/2 + m_Р) + g·m·sin α = 1 738 Н
  2. P_бар = F × v = 1 738 × 0,333 = 579 Вт; P_дв = P_бар / η = 610 Вт
  3. F_разг = (m + m_Л + m_Р) × v / t = 66,7 Н; P_пуск = (F + F_разг) × v / η = 633 Вт
  4. n_бар = v × 60 / (π × D) = 31,8 об/мин; i = 1 450 / 31,8 = 45,6
  5. 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

По теме

Сомневаетесь в расчёте или ПЧ уже вышел из строя? Пришлите данные и фото шильдика — инженер ответит в рабочее время.

Спросить инженера

← Все калькуляторы