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 F_тр1, F_тр2 в направляющих кабины, а так же весов канатов с погонного метра q_к соотношение (2) примет вид:

F=G₀+G+q_kX-G₀-αG_H-q_k(H-X)± F_тр1 F_тр2

F=G+q_k(2X-H)- αG_H±F_тр (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)

i_р – передаточное число редуктора.

Таким образом, М_с зависит от:

1. α – коэффициента уравновешивания;

2. Н – высоты подъёма;

3. G – загрузки кабины.

Если высота подъёма не велика или используются уравновешивающие канаты, то составляющей (2X-Н) можно пренебречь:

(5)

Режимы работы:

1. Подъём пустого грузозахватывающего устройства G=0:

(6)

2. Подъём номинального груза G=G_H:

(7)

3. Спуск пустого грузозахватывающего устройства G=0:

(8)

4) Спуск номинального груза G=G_H:

(9)

Влияние α на требуемую мощность оценим с помощью среднеквадратичного метода. Для этого зададимся циклом работы, при этом лебёдка поднимает вес G_н за время t_п и спускается пустая за время t_c, причём t_{п =} t_c:

или подставляя (7) и (8) получим:

(10)

Среднестатистические α_опт=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:

1. когда цикл работы задан и известно, что динамические нагрузки незначительны;

2. когда цикл работы задан и известно, что динамические нагрузки существенны существенно влияют на нагрев двигателя;

3. 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: М_с=f(t) – нагрузочная диаграмма механизма, ω_р – рабочая скорость, ξ_доп – допустимое ускорение.

Для двигателя повторно-кратковременного режима работы нужно:

1. Момент средний эквивалентный:

-делим только на рабочее время, если выбран двигатель для продолжительного режима, то делим на Т_ц.

2) 3) Перейдём к ПВ_к(каталажному):

4. Требуемая мощность:

К_д = (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), ω_р, ξ_доп, φ_р – рабочий угол, число включений в час.

1. Рассчитывается нагрузочная диаграмма двигателя

М_уст=М_с, J_дв берётся J_дв аналогичных механизмов.

2) Учитываем время пуска и время торможения, считая, что t_п = t_t= ω_p/ ξ_доп

3) Считаем время поворота для переходного режима: φ_пуск = φ_торм = ω_р∙t_п,т/2

4) Рассчитываем параметры установившегося значения: φ_уст = φ_р-φ_п-φ_т

t_уст = φ_уст/ω_р; t_ц =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: М_max при t_р1, M_min при t_p2, при чём t_р1= t_р2

- 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

1. Постоянные и переменные потери в электродвигателях. Пути снижения потерь энергии в переходных режимах.

2. Математическое описание реальных звеньев 1-го порядка.