- •1. Статические нагрузки двухконцевых лебёдок
- •2. Методы предварительного выбора двигателей для механизмов опн
- •3. Способы уменьшения механических колебаний
- •4. Выбор зазоров в зубчатых передачах
- •I этап:
- •5. Эл. Механические колебания резонансного типа в редукторных электроприводах.
- •6. Схема безопасного спуска для крановых механизмов с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения.
- •7.Требования, предъявляемые к эп экскаваторов. Эп механизма подъёма экскаватора с магнитным усилителем.
- •8. Оптимальная структура экскаваторного электропривода. Режим к.З.
- •9. Автоматизация эп птм циклического действия. Точный останов.
- •Точная остановка эп.
- •10. Динамика автоматизированных электроприводов птм. Определение необходимости регулирования пускового момента.
- •11. Статические нагрузки механизмов центробежного типа. Механический способ регулирования производительности.
- •12. Электрический способ регулирования производительности механизмов центробежного типа.
1. Статические нагрузки двухконцевых лебёдок
Одноконцевые лебёдки являются не уравновешенными механизмами. При подъёме такой механизм, кроме груза, поднимает канаты, грузозахватывающее устройство; при опускании тормозят канаты и др.. То есть механизм дополнительно потребляет энергию, увеличивается мощность электрооборудования и эксплуатационные затраты.
Пример:
Рис.1
Если число уровней больше 2 (лифты пассажирские), то вместо второй кабины навешивают балластный контргруз(противовес).
Таким образом :
(1)
α- коэффициент уравновешивания.
Пример - лифтовая лебёдка с червячным редуктором и канатоведущим шкивом(рис.2). .
Кинематическая схема
КШ - канатоведущий шкив
ПР – противовес
К – кабина
УК – уравновешивающие канаты
Результирующее усилие на КШ определяется разностью натяжений подъёмных канатов F1(кабины) и F2(противовеса).
F=F1-F2 (2)
С учётом сил трения Fтр1, Fтр2 в направляющих кабины, а так же весов канатов с погонного метра qк соотношение (2) примет вид:
F=G0+G+qkX-G0-αGH-qk(H-X)± Fтр1 Fтр2
F=G+qk(2X-H)- αGH±Fтр (3) – сила
сопротивления, приведённая к валу двигателя.
Усилие на валу состоит из веса активного груза и реактивной составляющей силы трения.
На валу они могут создавать активный и реактивный моменты:
(4)
iр – передаточное число редуктора.
Таким образом, Мс зависит от:
α – коэффициента уравновешивания;
Н – высоты подъёма;
G – загрузки кабины.
Если высота подъёма не велика или используются уравновешивающие канаты, то составляющей (2X-Н) можно пренебречь:
(5)
Режимы работы:
Подъём пустого грузозахватывающего устройства G=0:
(6)
Подъём номинального груза G=GH:
(7)
Спуск пустого грузозахватывающего устройства G=0:
(8)
4) Спуск номинального груза G=GH:
(9)
Влияние α на требуемую мощность оценим с помощью среднеквадратичного метода. Для этого зададимся циклом работы, при этом лебёдка поднимает вес Gн за время tп и спускается пустая за время tc, причём tп = tc:
или подставляя (7) и (8) получим:
(10)
Среднестатистические αопт=0,4-0,6, таким образом:
Т.е. его введение уменьшает мощность двигателя в 1,4 раза.
Нагрузки симметричны относительно начала координат:
2. Методы предварительного выбора двигателей для механизмов опн
Выбор мощности двигателя производится методом средних потерь и эквивалентных величин (I,M,P), носят поверочный характер. Число поверочных расчётов зависит от точности выбора запаса на динамические нагрузки. Особенностью выбора для типовых механизмов является то, что динамические нагрузки известны и число поверочных расчётов можно уменьшить. При выборе мощности здесь все ОПМ делятся на 3 группы:
когда цикл работы задан и известно, что динамические нагрузки незначительны;
когда цикл работы задан и известно, что динамические нагрузки существенны существенно влияют на нагрев двигателя;
цикл работы механизма заданием не определён.
1-я группа: характерна для механизмов с малыми инерционными массами и малыми частотами включения в час – одноконцевые лебёдки()
Должно быть дано: Мс=f(t) – нагрузочная диаграмма механизма, ωр – рабочая скорость, ξдоп – допустимое ускорение.
Для двигателя повторно-кратковременного режима работы нужно:
Момент средний эквивалентный:
-делим только на рабочее время, если выбран двигатель для продолжительного режима, то делим на Тц.
2) 3) Перейдём к ПВк(каталажному):
Требуемая мощность:
Кд = (1,1-1,5) – коэффициент динамических нагрузок.
2-я группа: с большими инерционными массами(механизмы перемещения, поворота, двухконцевые лебёдки). Могут быть и механизмы с малыми инерционными массами, но с большим числом включения в час.
Должно быть дано: Мс=f(t), ωр, ξдоп, φр – рабочий угол, число включений в час.
Рассчитывается нагрузочная диаграмма двигателя
Муст=Мс, Jдв берётся Jдв аналогичных механизмов.
2) Учитываем время пуска и время торможения, считая, что tп = tt= ωp/ ξдоп
3) Считаем время поворота для переходного режима: φпуск = φторм = ωр∙tп,т/2
4) Рассчитываем параметры установившегося значения: φуст = φр-φп-φт
tуст = φуст/ωр; tц =3600/N; N – число включений в час.
5)
6) - для двигателей повторно-кратковременного режима.
7) ;
3-я группа: для механизмов кранов не большой грузоподъёмности.
Должно быть дано: условный режим работы: Мmax при tр1, Mmin при tp2, при чём tр1= tр2
- двигателей повторно-кратковременного режима.
ПВ для этих механизмов определяются из среднестатистических значений.
Режим работы |
Ср. допуска использования механизма. |
ПВ,% |
Среднее число вкл. в час. |
Темпер. окр. среды. | ||
По грузоподъёму |
По времени | |||||
В теч. года |
В теч. суток | |||||
Лёгкий |
0,25-1 |
Не регулярная, редкая. |
15-25 |
До 60 |
25 | |
Средний |
0,75 |
0,5 |
0,33 |
25-40 |
60-120 |
25 |
Тяжёлый |
0,75-1 |
1 |
0,6 |
40 |
120-240 |
40 |
Весьма тяж. |
1 |
1 |
1 |
60 |
300-600 |
45 |
Постоянные и переменные потери в электродвигателях. Пути снижения потерь энергии в переходных режимах.
Математическое описание реальных звеньев 1-го порядка.