Mateusz: Fizyka/Dynamika
Witam,
Za zadanie mam dobrać silnik który będzie napędzał wyciąg narciarski kanapowy. Nie mam żadnych
dodatkowych wytycznych więc przyjąłem swoje. Będę dobierał silnik do wyciągu takiego jak ten:
http://kolej-debowiec.pl/dane-techniczne/
Dodatkowe rzeczy które przyjąłem to
1) Promień koła napędowego − r=3m
2) Powierzchnia generująca opór powietrza, czyli oparcia : A= 1m
2
3) Liczba krzesełek generujących opór : 80 sztuk.
4) W obliczeniach pomijam opory na rolkach.
5) Pomijam masę samych krzesełek oraz liny, gdyż 40 krzeseł pojedzie w góre a 40 w dół więc ich
masy w obliczeniach powinny się zredukować.
6) Przyjmuję że kanapy są 4 osobowe x 80kg.os. = 320kg na każdą ławeczkę.
7) Przyjmuję, że silnik najbardziej obciążony będzie w momencie gdy w górę pojedzie 40
załadowanych kanap, a w dół 40 szt. pustych kanap ( nie będą więc one redukować się).
8) Prędkość założyłem 2,6 m/s, bo wtedy będzie najbardziej obciążony.
Dobrałem do tego silnik elektryczny, trójfazowy, klatkowy, dwu−biegunowy o mocy 11kW
(
http://www.cantonigroup.com/pl/motors/celma_indukta/product/361/psg-180l-2/).
Jednak w moich obliczeniach nigdzie nie uwzględniłem masy ludzi siedzących na
krzesełkach, więc moje obliczenia ( o ile są poprawne) pasują do sytuacji w której wyciąg
jedzie pusty.
I tutaj mam właśnie problem. Nie wiem w jaki sposób i w którym miejscu uwzględnić masę ludzi
aby wyszło mi że potrzeba przykładowo silnik 100kW (tak jak dobrali na przykładnie który
podałem).
Przedstawiam swoje obliczenia:
1) P=0.5*Cx*ρ*A*V2=4081.55 N
Cx− opór powietrza =0.95
ρ−gęstość powiertrza 1,226 kg/m
3
A− Pole powierzchni czołowej=80m
2
V− prędkość w km/h =9,36km/h
2) Prędkość kątowa
ω=V/r=0,86 rad/s
3) Prędkość obrotowa koła napędowego
n=ω*60/(2π)=8,22 obr/min
4) Moment oporowy
Mo=P*r=12 244 Nm
5) Praca ciągła
Pnap=P*V= 10 610 W
lub
Pnap=Mo*ω=10529 W
Wyniki są w miarę podobne, a rozbieżność wynika prawdopodobnie z wcześniejszych zaokrągleń,
więc myślę, że mieści się to w granicy błędu.
6)Przełożenie − też nie wiem gdzie powinienem go uwzględnić, bo im większe przełożenie mam to
tym mniejszy silnik potrzebuję zakładając że stosuję reduktor, a chyba musi byc zastosowany,
ponieważ jakoś nie wyobrażam sobie żeby wsiadać na wyciąg który pędzi z prędkością 3000
obr/min na kole.
i=nn/n=364,96
7) Moc znamionowa silnika
Pn=Pnap/η2=10 960 W= 10.96 kW
I taki dobrałem silnik (
http://www.cantonigroup.com/pl/motors/celma_indukta/product/361/psg-180l-2/)
Proszę o wskazanie błędów, i koniecznie gdzie umieścić wagę ludzi i ewentualnie przełożenie.
Jakieś pomysły?