Расчёт энергопотребления. Выбор электродвигателя привода

ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ НЕФТЯНОГО НАСОСА.

Одноцилиндровый поршневой насос предназначен для перекачивания вязких жидкостей. Привод кривошипа осуществляется асинхронным электродвигателем (АЭД) через коробку передач, которая состоит из планетарного редуктора и ступени внешнего зацепления.

Шестизвенный рычажный механизм включает кривошип, шатун, коромысло-кулису, кулисный камень и ползун (поршень). В рычажном механизме вращательное движение кривошипа преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня.

Всасывание жидкости в цилиндр происходит через впускной клапан, который открывается автоматически при достижении в цилиндре разряжения 0,05 МПа. Открытие этого клапана происходит в момент, соответствующий отходу кривошипа от в.т.м. на угол 15º. При достижении поршнем н.т.м. выпускной клапан закрывается и жидкость сжимается в цилиндре до Р_max = 0,35МПа. В этот же момент толкатель кулачкового механизма откроет выпускной клапан и жидкость под давлением Р_max будет вытекать из цилиндра. Кулачок закреплен на распределительном валу, который вращается с частотой кривошипа.

Предварительная блок-схема.

1. Электродвигатель.

2. Зубчатый механизм.

3. Маховик.

4. Механизм несущий рычажный.

5. Рабочий орган, поршень.

6. Механизм кулачковый.

Исходные данные:

Производительность Пр = 140,0 м³/час

Коэффициент производительности η* = 0,45

Ход поршня Н = 0.25 м.

Диаметр поршня D = 0.4 м.

Избыточное давление р_изб = 0,35 МПа

Расчёт энергопотребления. Выбор электродвигателя привода

Диаграмма нагрузок:

Определим работу полезных сил:

К.П.Д.:

где и - цикловые к.п.д. зубчатого и рычажного механизмов.

Предполагая, что зубчатый механизм включает планетарную и простую компенсирующую передачи, его к.п.д. ориентировочно оцениваем как

и, предполагая, что рычажный механизм будет шестизвенным, его цикловой к.п.д. можно оценить как

тогда искомый к.п.д. передаточного механизма:

цикловая мощность двигателя составит:

Затраты энергии на цикл:

и потребление её из сети достигает

где к.п.д современных асинхронных электродвигателей

Частоту вращения кривошипа определяем из условия обеспечения заданной производительности насоса

Продолжительность цикла:

Средняя мощность приводного электродвигателя:

по этой мощности и величине производим расчет параметров привода насоса.

Дата добавления: 2015-10-13