Применение подъемно-транспортных машин для комплексной механизации производства (стр. 20 из 38)

Отсюда

I_пр

, (8.8)

где I₀ = I_р + I_т + I_м +I_щ , u₁ =ω/ω₁, u₂ =ω₁/ω₂.

Так как приведенные моменты инерции редуктора, барабана и других деталей обратно пропорциональны квадрату передаточного числа, то их доля в общем моменте инерции масс системы невелика (10...25%).

Тогда формулу можно представить в таком простом виде:

2

I_пр , (8.9)

где δ - коэффициент, учитывающий моменты инерции масс деталей, вращающихся медленнее, чем вал двигателя; для механизмов подъема кранов, лебедок и др. δ = 1,1... 1,25.

Момент двигателя при пуске механизма:

T_n . (8.10)

С другой стороны:

T T , (8.11)

где t_n – продолжительность пуска, с.

Время пуска привода при подъеме и опускании груза:

t_n I_пр / T_n T_c . (8.12)

Знак «минус» соответствует пуску при подъеме груза, знак «плюс» – при опускании.

Ускорение при пуске привода, м/с²:

a_nv/t_n, (8.13)

Полученные ускорения должны удовлетворять следующим рекомендациям для кранов общего назначения (м/с² ):

Краны монтажные и для подъема жидкого (раскаленного) металла 0,1

машиностроительных заводов 0,2 перегрузочные 0,6...0,8

Среднеквадратичный момент электродвигателя согласно нагрузочной диаграмме в течение цикла для двигателей общего назначения:

2

T_E, (8.14)

где T_n – значения моментов в переходные периоды работы привода в течение цикла (принимаем по нагрузочной диаграмме); T_c – значения статических моментов; _∑t_n – суммарное время неустановившегося движения привода в течение одного цикла; _∑t_y – суммарное время установившегося движения; _∑t₀ – суммарное время пауз; β– коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения двигателя при пуске и торможении:

) / 2

β₀ – коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения во время пауз; β₀ = 0,25...0,35 для открытых и защищенных двигателей с вентилятором на валу; β₀ = 0,3...0,55 для закрытых двигателей с ребрами и внешним обдувом; β₀ = 0,7...0,98 для закрытых двигателей.

Для крановых электродвигателей, мощность которых задана с учетом их работы в повторно-кратковременном режиме, время пауз не учитывают.

Эквивалентная мощность двигателя по нагреву:

P_ET_En_д /9550 . (8.15)

Окончательно определяют мощность, соответствующую фактическому ПВ по формуле:

P_H P_E ПВ/ПВ_Н . (8.16)

Определение необходимого тормозного момента. Выбор места установки тормоза. Выбор тормоза механизма и расчет его элементов производят по тормозному моменту, обеспечивающему удержание номинального груза в статическом состоянии на весу с определенным коэффициентом запаса торможения, К_т :

T_тK_тT_с^т, (8.17)

где T_т – момент, создаваемый тормозом; T_c^т – статический момент при торможении на валу тормоза, создаваемый весом поднятого груза.

Коэффициент запаса торможения К_т выбирается в зависимости от режима работы.

Механизмы подъема кранов, предназначенные для подъема и транспортирования раскаленного или расплавленного металла, ядовитых и взрывчатых веществ, а также кислот, согласно нормам Госгортехнадзора, должны иметь на каждом приводе барабана по два тормоза.

На механизмах подъема груза устанавливаются автоматически действующие тормоза нормально-замкнутого типа.

При выборе места установки тормоза должна быть обеспечена жесткая связь между тормозным шкивом и барабаном, зубчатой или червячной передачей.

Обычно тормозной шкив устанавливают на быстроходном приводном валу, имеющему наименьший тормозной момент.

Глава 9. МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ.

9.1. Основные кинематические схемы механизмов.

В грузоподъемных машинах механизмы передвижения можно разделить на группы:

механизмы, расположенные непосредственно на перемещаемой машине или тележке;

механизмы, расположенные вне перемещаемого объекта с гибкой

(канатной или цепной) тягой;

механизмы, расположенные непосредственно у ходового колеса.

Кинематические схемы механизмов передвижения первой группы в зависимости от типа и расположения привода можно разделить на следующие:

с центральным расположением двигателя и тихо- (а), средне- (б) и быстроходным (в) трансмиссионным валом;

с раздельным (индивидуальным) приводом (г).

Механизмы передвижения с центральным приводом являются простыми, надежными, но вместе с тем имеют недостатки – большая металлоемкость вследствие большого диаметра вала, что требует массивных муфт и подшипников, в результате увеличивается масса всего крана.

Секционный трансмиссионный вал изготавливают из цельнокатаных толстостенных труб. Секции соединены зубчатыми муфтами, компенсирующими перекосы и деформацию вала.

Механизмы передвижения с центральным приводом и быстроходным трансмиссионным валом характеризуются меньшей массой по сравнению с предыдущей конструкцией, так как диаметр трансмиссионного вала в 2...3, а масса в 4...6 раз меньше, чем тихоходного, а, следовательно, меньше масса подшипников и зубчатых муфт. Недостаток этого механизма – высокая чувствительность трансмиссионного вала и муфт к неточностям изготовления и монтажа, а также к перекосам валов и деформации при прогибах моста. При быстроходных валах это приводит к большим вибрациям крана и поломкам.

Рисунок 9.1 –Схемы расположения приводов в механизмах передвижения.

В современных конструкциях кранов наибольшее распространение получили механизмы с раздельным приводом (рис. 9.1,). Для нормальной работы механизмов должна быть обеспечена электрическая синхронизация работы отдельных двигателей во избежание перекосов моста, т. е. механическая связь между ходовыми колесами с помощью трансмиссионного вала здесь заменена электрической (электрический вал). Экономически целесообразно применять раздельный привод в кранах с большими пролетами (более 16 м); при малых пролетах – с центральным приводом.

Весьма компактна конструкция раздельного привода с фланцевым электродвигателем (рис. 9.1, ж), обладающая удобствами монтажа и ремонта; в специальных кранах применяют также приводы, вмонтированные непосредственно в узел ходового колеса (рис. 9.1, з).

В последнее время все большее применение находят гидравлические механизмы передвижения кранов (рис. 9.1, д). Гидравлический привод устанавливают непосредственно на валах приводных колес крана. Привод состоит из двух высокомоментных плунжерных гидро-моторов 3, электродвигателя 2, плунжерного насоса 8, резервуара 1 для масла, синхронизатора 4, блока управления 7. Синхронизация вращения гидромоторов достигается установкой датчика, закрепленного на концевой балке 6, и с помощью штока взаимодействует с главной балкой 5. При перекосе крана датчик регулирует поток жидкости в гидромоторах и изменяет частоту их вращения. Привод достаточно компактен и обеспечивает плавную регулировку скорости движения и торможения крана, а также стопорения крана с помощью гидравлических замков.

Конструктивное выполнение механизмов передвижения кранов может быть различным. Привод от двигателя осуществляется: через вал с зубчатыми муфтами; через карданный вал (для балансиров); с помощью блок-привода, объединяющего двигатель, тормоз и редуктор в один блок. Блок-привод обладает компактностью и меньшей массой по сравнению с обычными механизмами.

В новых конструкциях кранов широко применяют мотор-редукторы, включающие и тормоз. Для одного приводного колеса он навешивается непосредственно на вал, а привод двух колес осуществляется посредством промежуточного вала и открытой передачи. В качестве редуктора могут быть цилиндрические, планетарные и червячные. Характерной особенностью моторредукторов является большая компактность и малая масса конструкции.

Количество ходовых колес выбирают в зависимости от грузоподъемности крана: