вода, но н имеет существенные недостатки, так как не позволиет плавно изменять установившиеся скорости в зависимости от обрабатываемого продукта и не обеспечивает постоянного ускорения во время разгона. Кроме того, управление пятискоростным двигателем требует приметения большого объема коитак-торной аппаращры.

На рис. 20.8 приведена структурная схема тнрнсторного злектропривода цеттрнфуги. Тиристорный преобразователь, иереверснв-яш, выполнен по трехфазной мостовой полностью управляемой схеме.

,. Сигнал задания скорости от систшы программного управлеиия подается на обмотку суммирующего, магнитного усилителя 2 через задатчик интенсивности 1.

Для повышения быстродействия блок токоограничения 4 воздействует непосредственно на обмотку системы импульсно-фазового управлення 3.

Для измерения тока служит проходной магнитный усилитель 5.

Торможение н реверс двигателя осуществляют путем изменения полярности на обмотке возбуждения двигателя. Для этого в схеме используется реверсивный тиристор-

ный возбудитель В. Управление электроприводом осуществляется от системы программного управлеиия центрифугой.

Значения максимальных вов и удельного расхода электрической знергив для двух систем электро приводов :

Тип привода

Система привода с мво-госкоростным АД ....

Тиристорный электропривод с ДПТ......

Максимальный ток. А

420 200

Удельный расход электроэнергии, кВт-ч

3.67 1,89

Синеок литературы

20.1. Иванов г. М., Онищеико Г. Б. Автоматизированный электропривод в химической промышлеииости. - М.: Машиностроение, 1975. - 312 с.

20.2. Электрооборудованве предприятий химических волокон / А. Н. Шмелев. Г. П. Савин. М. И. Сапронов и др. - М.: Химия, 1972.-248 с.

20.3. Коэулии И. А., Соколов В. И., Шапиро А. Я. Примеры и задачи по курсу оборудования заводов химической промышленности. - М.-Л.: Машииостроеиве. 1966. - 492 с.

20.4. Арнополин А. Г.. Шевченкс Н. Ф. Взрывозащкщениое электрооборудование. - М.: Энергия. 1978. - 208 с.

Раздел двадцать первый

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ МЕХАНИЗМОВ ТЕКСТИЛ ЬНОЙ И ЛЕГКОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

< 21.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ

Номенклатура машин текстильной про-, мышлеиности весьма широка (изготавливается более 1200 иаимеиоваиий технологических машии). Это объясняется большим разнообразием и узкой специализацией оборудования по перерабатываемому сырью, по видам и сортам вырабатываемой товарной продукции, а также сложностью и многоступенчатостью технологических процессов переработки сырья.

Исходным сырьем для получения текстильных изделий являются натуральные (хлопок, шерсть, шелк, лен и др.), искусствен-

- иые н синтетические волокнистые материалы. Зги материалы поступают иа текстильные предприятия, как правило, в кипах, в спрессованном виде и содержат значительное количество примесей растительного н минерального происхождения (оставшиеся семена, ку-

. сочки листьев, стебли, песок, пыль и т. п.). Для получения из них изделий с высокими

.показателями по ровиоте, чистоте, однород-

.дрсти строения и цвета, прочности н эластичности оин подвергаются многостадийной об-

~. работке: рыхлению, трепанию и смешиванию, чесанию, сложению н вытягиванию, пряде-иню и кручению, в результате чего получается пряжа, последняя перерабатывается в

крученые (нитки, шпагат, канаты), трикотажные нли (после сиоваина, шлихтования и ткачеса) ткацкие (ткани, ковровые) изделия. Готовые изделия или полуфабрикаты, кроме того, подвергаются крашению и различным видам отделки (мойке, отварке, отбелке, ворсованию, опаливанию, стрижке, иаиесеиню аппрета и т. п.).

Переработка волокнистого продукта в пряжу, крученые изделия (нитки, шпагат и др.), трикотаж, ткани осуществляется по определенным технологическим планам. Для каждого вида волокна с определенными физико-химическими свойствами применяется своя типован технологическая цепочка ма-Пган, оетащеиных соответствующими системами электропривода

Последовательность описания электроприводов текстильных машии целесообразно выполнить по технологическому принципу, т. е. по прииадлежнбстн к машинам, соответствующим последовательному преобразованию волоккнстых материалов нз кипы в го-.Т( ые изделия.

Для электропривода большинства текстильных машин прядильного и ткацкого производства применяются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели мощностью до 10 кВт включительно, преимуще-ствеинр типа АОТ, 4А.,Для электропривода маишв отделочного производства, где тре-

буется относительно большой для текстильной вромышленностн диапазон регулирования скорости (до 20-1), широко применяют дангателн постоянного тока, а для привода некоторых прядильных машнн - трехфазные коллекторные электродангателн переменного тока. Для привода поршневых компрессоров н крупных вентиляторов иногда применяют синхронные электродангателн.

Технологическое оборудование текстильной промышленности работает в сложных условнях окружающей среды. В приготовительных, прядильных н ткацких цехах имеют место высокая запыленность н пожароопас-ность, в красильных цехах - влажность н агрессивность среды. Текстильные машины работают при этом в большинстве случаев в напряженном режиме продолжительной нагрузки с числом часов в году добЗОО. Время пуска и торможения электродаигателей колеблется от десятых долей до нескольких десятков секунд.

Для большинства рабочих органов машин требуется согласованное вращение в переходных и установившихся режимах. Это достигается либо применением нерегулируемых однодвнгательных илн многодвигательных асинхронных электроприводов с релейно-контакторным управлением и соответствующих механических передач, либо применением регулируемых однодангательных нлн миогодаигательных электроприводов постоянного или переменного тока с бесконтактными средствами управления и нерегулируемых кинематических передач.

21.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И НАГРУЗКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАШИН

Момент, необходимый для приведения в данженне рабочих органов текстильных машин, обусловлен в основном следующими основными силами сопротивления: полезной силой, обеспечивающей выполнение заданной технологической операции; силой трення в кинематических парах; силой взаимодействия рабочих органов с окружакяцей средой (воздухом, технологическим раствором); консервативной силой (гравитационной, упругой), свнзаиной с изменением потенциальной энергии отдельных звеньев; инерционной силой, связанной с изменением кинетической энергии отдельных звеньев.

Механические характеристики механизмов достаточно разнообразны. Одаако в подавляющем большинстве случаев (за исключением характеристик механизмов ткацких станков) онн могут быть приближенно описаны о>бобщенной эмпирической формулой Бланка (см. § 22.1)

(®иои)

Мс=Мо+(Л1с,иОМ

при вариации показателя степени в пределах 0>£j:<£3.

Так, характеристики со степенью дг = имеют печатная н шлихтовальная машины, плюсовка, калан;ф и некоторые другие. Ха рактернстнки со степенью х = 1 имеют че сальные, ленточные машины. Характеристи кн со степенью х = 2 имеют кольцепрядаль ные машины (в рабочем диапазоне скоростей) вертикальный рыхлитель, центрифуга и т. п.

Особую группу составляют характери стикн ткацких станков, у которых момеит сопротивления является функцией угла по ворота кривошипного н боевого мехаиизмов

Особенностью большинства текстильных машин является наличие значительной по стоянной составляющей в графике нагрузки Большинство текстильных машин работает в длительном режиме нагрузки с постоянным нли незначительно меняющимся в течение длительного времени моментом инерции и моментом статического сопротивления. Поэтому прн расчете мощности, необходамой для выбора электродаигателя, приходится ориентироваться в основном иа составляющие от снл сопротивления в кинематических парах и от снл взаимодействия рабочих органов с окружающей средой. При этом если окружная скорость рабочих органов машины меньше 0,33 м/с, то в случае воздушной окружающей среды сопротивлением взаимодействия органов со средой можно пренебречь. При наличии быстроходных рабочих органов (веретен, центрифуг, рогулек) мощность, расходуемая ими на преодоление сопротивления воздушной среды, становится доминирующей в общем балансе и ее следует учитывать.

В тех случаях, когда мощностью для преодоления сопротивления среда! можно пренебречь, основной составляющей является мощность, необходимая для преодоления сил сопротивления в кинематических парах. Формулы для мощности, Вт, потерь на треиие в типовых кинематических парах записываются в следующем виде.

Для отдельных роликов (валнков, барабанов) от трения скольжения в горизонтальных опорах

Pip=G/d®/2,

где О - вес, Н; / - коэффициент трения в опорах; d - дааметр вала в опоре, м; о - угловая скорость ролнков, рад/с (для подшипников скольжения / = 0,05, для подшипников качения f= 0,01).

Для цилиндрических участков с сальниковым уплотнением

Prp<lSfdm/2,

где q = 1530 -5- 2550 Па - давление цилиндрической сальниковой набивки; S - площада соприкосновения уплотнителя (набивки) с вращаюшейсн поверхностью вала, м*; /= 0,1 -5- 0,15 - коэффициент трення между уплотнителем и валом; d, а - диаметр н угловая скорость вала, м, рад/с.

Для отдельных валов (веретен, центрифуг н т. п.) от трення скольжения в вертикальных опорах

Ртр==0,25/п Р/(В ,

§ 21.2]

Механические характеристики текстильных машин

где т - неуравновешенная масса (составляет 4-8 % вертикально вращающейся массы: веретена с паковкой, барабана центрифуги с пряжей и т. д.), кг,- а - диаметр шейки вала в поперечнике, м; f = 0,05 - коэффициент трения; <о - углован скорость вала, рад/с.

.Пли подпятников

Pxp = fO</<o/3,

где f = 0,15 -f- 0,18 - коэффициент трення между трущимися поверхностями; G - сила, с которой происходит нажатие иа пяту, Н; d - диаметр круга пяты, м; о> - угловая скорость пяты, рад/с.

Дпя вытяжных цилиндров вытяжных приборов

PTp = {[(Gi+Gco8a-l-Q]firi-l-Ч-(ОгСоваЧ-0)(Л-Ь/г)]}й>.

где Ятр.м - мощность механизма, передаваемая через передачу; f - коэффициент трения скольжения (/= 0,07 -5- 0,1) при работе со смазкой; f- 0,7 -i- 0,8 прн работе без смазкн); Zi, Zi - числа зубьев ведущего н ведомого колес.

Для конической зубчатой передачи

тр-

1,62/я

тр.нл

cosoj газва 1 га ;

l-1.62fn

/cosoi cosogN

где (Zi и Ota - углы начального конуса ведущего и ведомого колес.

Для червячной передачи

тр =

э tg(a-f ф)-0,95tga Р 0.95 tg а

где Gi - вес линии цилиндров, Н; Gj - вес валиков, Н; а - угол наклона рабочей линии вытяжного прибора; Q - радиальное нажатие на цилиндр, Н; Гх - раднус шейки цилиндра, м; Гд - радиус шейки валика, м; 1 = 0.15 - коэффициент трення скольжения в шейках цилиндров и во втулках валиков; /д - коэффициент трения качения валиков по цилиндру (/а = 2,82 10 * м).

Мощность потерь на трение между валами, приведенная к оси вращения нижнего нала,

-тр =

1де Qa - сила нажатия валов друг на друга, Н; f - коэффициент трения качения между валами; - диаметр нижнего вала; - диаметр верхнего вала; Шд - углоВая скорость нижнего вала.

Мощность, потребляемая средним приводным валом трехцилиндровой системы.

9550П11

Q(+f4)+G/ ].

где V - скорость ткани, м/мии; т) - КПД передачи; Q - сила нажатия иа жало валов. Я; fx - коэффициент трення между валом и тканью; G - вес наборных (ведомых) валов, И; /о и /г коэффициенты трення в подшипниках среднего и верхнего валов; Db-диаметр сред- него (ведущего) вала, м; d - дааметр шейки среднего вала, м; d-диаметр шейки верхнего вала, м; Dx - диаметр верхнего вала, м.

Для простой цилиндрической зубчатой передачи (наличие громоздких передач весьма характерно для текстильных машии)

1-/я

гда а - угол подъема винтовой линии; ф = = arctg/ - приведенный угол трення (/ = == 0,04 -7- 0,06 для стального червяка и червячного колеса с бронзовым венцом; / =-== 0,08 -7- 0,12 для стального червяка и червячного колеса нз чугуна). Для передачи гайка-аинт

tg(Ф+Ф)-2/-tgф в р ер

где ф - угол подъема резьбы (tgtl5=

\ *Ср

h - шаг резьбы; п число заходов); d - средаий дааметр винта; ф = arctg / - угол

трения винтовой пары; /= cos-; а-угол

профиля резьбы Со смазкой; f - коэффициент треиия резьбовой пары (/=0,1 для чисто обработанных поверхностей, / = 0.2 для грубо обработанных поверхностей). Для планетарной передачи

-тр =

-Р-г.-ЬгаО-ф )

где гх. Za, - числа зубьев (Zj - ведущая; 2a - сатеялитные; Zg - неподвижная шестерни); = 0,05 -4- 0,06 при использовании подшипников качения нлн скольжения соответственно с консистентной смазкой.

Прн использовании в качестве ведущего звена водила

ftp-Рр,и

Мощность привода, необходиман для преодоления сил трения в машине всеми рабочими органами, находится как сумма потерь мощности иа трение в отдельных кинематических парах. Прн этом для о(Ь1епромыи1ленных ме-