Проверка двигателя механизма подъема по времени разгона

 

Наибольшее время разгона получается при разгоне на подъеме и определяется по формуле, с

,

где J_мех.р – приведенный к валу двигателя момент инерции при разгоне всех движущихся частей механизма, включая поступательно движущиеся массы, кг·м²; Т_{п.ср .} – среднепусковой момент двигателя, Н·м; Т_ст.р. – момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя, Н·м.

Значение Т_{п.ср .} определяют по формуле, Н·м

,

где Т_дв.н – номинальный момент двигателя механизма подъема, Н∙м; ψ_п.ср – кратность среднепускового момента двигателя к номинальному (таблица 1.7).

 

Таблица 1.7 – Кратность среднепускового момента к номинальному ψ_п.ср

 

Тип двигателя	ψп.ср
Асинхронные с фазным ротором (МТF, МТН)	1,5…1,6
С короткозамкнутым ротором: МТКF МТКН 4АС 4АЕ	1,3…2,6 1,6…2,4 1,65…1,80 1,1…1,8
Постоянного тока с последовательным возбуждением	1,8…2,0

 

Значение J_мех.р равно, кг·м²

,

где J_вр – момент инерции всех вращающихся частей механизма при разгоне, кг·м²; J_пост.р – момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей механизма плюс груза, приведенный к валу двигателя, кг·м².

Величина J_вр определяется

,

где γ=1,1…1,2 – коэффициент учета инерции вращающихся масс, расположенных на втором, третьем и последующих валах механизма; J_т.ш – момент инерции тормозного шкива, кг·м².

Значение J_т.ш определяется по приближенной формуле, кг·м²

,

где m_т.ш – масса тормозного шкива (таблица 1.8), кг; D_т.ш – диаметр тормозного шкива (таблицы III.38…III.40, страница 228 [3]), м; ξ_т.ш ≈0,6 – коэффициент, учитывающий распределение массы шкива (коэффициент приведения геометрического радиуса вращения к радиусу инерции).

 

Таблица 1.8 – Массы тормозных шкивов

 

Диаметр шкива, мм
Масса шкива, кг	4,1…4,9	8,4…9,2	13,6…14,4	23,0…25,4	23,8…45,2	48,6…50,4

 

Величина J_пост.р определяется по формуле, кг·м²

,

где m_гр – масса поднимаемого груза, кг; m_п – масса подвески, кг.

Момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя

.

Полученное значение t_р.факт не должно выходить за границы диапазона экспериментальных данных t_р, определенных по графику (рисунок 1.6). Если же время разгона окажется существенно больше рекомендуемых значений, то необходимо выбрать другой более мощный двигатель той же относительной продолжительности включения и той же или близкой частоты вращения. После этого следует проверить – удовлетворяет ли значение фактического ускорения при пуске a, м/c², следующему условию

.

1 – механизм подъема; 2 – механизм передвижения тележки; 3 – механизм передвижения крана

Рисунок 1.6 – Зависимости времени разгона механизмов от грузоподъемности крана

Расчет механизма передвижения тележки

Кинематическая схема механизма передвижения, выбор колесных

Установок и рельса

Как правило, механизм передвижения тележек имеет центральный привод с тихоходным трансмиссионным валом (рисунок 2.1). Общее количество ходовых колес n_х.к зависит от грузоподъемности и при Q ≤160 т предварительно принимается равным четырем.

 

Рисунок 2.1 – Кинематическая схема механизма передвижения тележки с центральным приводом и

тихоходным трансмиссионным валом

 

Максимальная статическая нагрузка на ходовое колесо тележки определяется по формуле, Н

,

где 1,1 – коэффициент неравномерности нагружения колес; G_т – вес порожней тележки (рисунок 2.2), Н.

Рисунок 2.2 – Значения веса G_т тележек

По таблице 2.1, используя значение Р_{ст. max}, выбираем диаметр колес. По диаметру колеса выбираем стандартные колесные установки (таблица П.8.1, страница 307 [1]) и выписываем их основные параметры: диаметр качения колеса D (мм), диаметр цапфы d (мм), ширина дорожки катания В (мм), масса приводной колесной установки m_к.у.пр (кг) и неприводной m_{к.у.непр} (кг). Типоразмер рельса выбирается по таблице 2.1, после чего производится проверка соотношения дорожки катания В колеса и ширины головки рельса b; В должно быть больше b на 15…20 мм у тележечных одноребордных колес и на 30 мм у тележечных двухребордных колес. Если данное условие не выполнять, то не будет компенсироваться неточность установки колес и укладки рельсов.

 

Таблица 2.1 – Диаметры колес тележки

 

Максимальная статическая нагрузка на колесо Рст. max, Н	Диаметр колеса, мм	Типоразмер рельса с выпуклой головкой
30…50	200; 250	Р24 ГОСТ 6368-82
50…100	320; 400	Р43 ГОСТ 7173-54 КР70 ГОСТ 4121-76
100…200	400; 500	Р43 ГОСТ 7173-54 Р50 ГОСТ 7174-75 КР70 ГОСТ 4121-76
200…250	500; 560; 630	Р43 ГОСТ 7173-54 Р50 ГОСТ 7174-75 КР70 ГОСТ 4121-76 КР80 ГОСТ 4121-76
250…320	630; 710	Р43 ГОСТ 7173-54 Р50 ГОСТ 7174-75 КР80 ГОСТ 4121-76 КР100 ГОСТ 4121-76
320…500	710; 800	КР80 ГОСТ 4121-76 КР100 ГОСТ 4121-76
500…800	800; 900; 1000	КР100 ГОСТ 4121-76
800…1000	900…1000	КР120 ГОСТ 4121-76 КР120 ГОСТ 4121-76 КР140 ГОСТ 4121-76

 

После выбора рельса выписывается условное обозначение его типоразмера и следующие параметры (таблица П.9.1, страница 309 [1]): номинальную ширину головки b₁ (мм), радиус головки r (мм), ширину основания рельса b₂ (мм), расстояние от основания до нейтральной оси У₁ (мм); площадь поперечного сечения F (мм²); момент инерции сечения J_х, (кг∙м²); погонная масса m_пог, (кг/м); материал. Рекомендуется начертить поперечное сечение рельса с указанием всех размеров.