1-48 / 25. Основные требования и характеристики якорного ЭП

25. Основные требования и характеристики якорного ЭП

Привод якорно-швартовных механизмов должен соответствовать сле­дующим требованиям:

1. Мощность привода якорно-швартовного механизма должна обеспе­чивать подтягивание судна к якорю, отрыв и подъём любого из якорей со скоростью не менее 0,12 м/с при номинальном тяговом усилии на звёз­дочке F₁ Н

F₁ = 22,6 • m d²,

где m - коэффициент прочности, принимаемый равным 1,0 - для цепей с распорками; 0,9 - для цепей без распорок;

2. Привод должен обеспечивать выбирание якорной цепи с указанной скоростью и тяговым усилием F₁, в течение не менее 30 минут без переры­ва, а также спуск одного якоря на расчетную глубину якорной стоянки.

3. Пусковой момент привода якорного механизма должен создавать тяговое усилие на звёздочке при неподвижной якорной цепи не менее 2F₁.

4. Привод якорного механизма должен обеспечивать одновременный подъем свободно висящих якорей с половины расчётной глубины якорной стоянки.

5. При подходе якоря к клюзу привод должен обеспечивать скорость выбирания цепи не более 0,12 м/с.

6. Привод швартовного механизма должен обеспечивать непрерывное выбирание швартовного каната при номинальном тяговом усилии с номи­нальной скоростью не менее 30 минут.

7. Скорость выбирания швартовного каната, как правило, не должна превышать 0,3 м/с при номинальном тяговом усилии. Кроме того должна быть обеспечена возможность выбирания каната со скоростью не более 0,15 м/с.

8. Привод швартовного механизма должен быть способен создавать усилие не менее двукратного номинального тягового усилия в течение 15 с.

Требования к электрическим приводам якорных и швартовных механизмов

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором после 30 минут работы должны выдерживать стоянку под током в течение 30 с для якорных механизмов и 15 с для швартовных при номинальном напря­жении.

Для двигателей с переключаемыми полюсами это требование дейст­вительно для работы электродвигателя с обмоткой, создающий наиболь­ший пусковой момент. Асинхронные двигатели с фазным ротором и дви­гатели постоянного тока при этом должны иметь момент стоянки не менее 200% при номинальном напряжении.

Схема управления электроприводом должна обеспечивать заданные скорости,- защиту от токов короткого замыкания, от перегрузки, мини­мальную защиту и нулевую блокировку.

У якорно-швартовных шпилей и лебёдок на ступенях скоростей, предназначенных только для швартовных операций и не предусмотрен­ных для подъёма якорей, должна быть предусмотрена соответствующая защита от перегрузки электродвигателя.

В аварийных случаях схема управления должна позволять блокировку защиты от перегрузки.

Нагрузочные характеристики:

Характеристики состояния якорной цепи в процессе съёмки судна с якоря являются основными промежуточными параметрами, позволяющи­ми осуществить построение нагрузочных диаграмм электропривода. Обычно используются упрощенные графические диаграммы зависимо­стей усилий на цепной звездочке в функции длины якорной цепи (рис. 5.3, 5.4).

Момент на звездочке определяется произведением усилия на звездоч­ке на её радиус

где Т₃; - текущее значение усилия натяжения на звездочке, Н;

D₃ - диаметр цепной звездочки, м: диаметр пятикулачковой звездоч­ки, чаще всего применяемой на якорных устройствах речных судов, мо­жет быть определён по формуле D₃ = 13,7*d , где d - калибр цепи, мм.

Момент на валу ЭД определяется известным из механики уравнением:

где i - передаточное число редуктора;

п_мех - механический коэффициент полезного действия передачи.

Для предварительной оценки передаточного числа задаются скоро­стью выбирания якорной цепи и частотой вращения электродвигателя,

где п'_ном = 670 - 1400 - ориентировочное значение номинальной частоты вращения электродвигателя, об/мин; V - скорость выбирания якорной цепи, м/с: согласно требованиям российского Речного Регистра должна быть больше 0,12 м/с и при прак­тических расчетах принимается в пределах (0,14 0,17) м/с.

Полученное значение передаточного числа уточняют по справочнику.

В практике отечественного производства якорных механизмов опре­делено существование зависимости передаточного числа редуктора от калибра цепи, примерное соотношение которых можно выразить в таб­личной форме.

Механический коэффициент полезного действия якорно-швартовых механизмов обычно находится в пределах _Чмех = 0,7 - 0,75.

Используя уравнения (5.18), (5.19) и (5.20) получают граничные зна­чения моментов на валу двигателя в процессе съемки судна с якоря.

При построении нагрузочных диаграмм (для якорных механизмов это зависимость момента на валу исполнительного электродвигателя от дли­ны якорной цепи) в масштабе по оси ординат откладывают рассчитанные значения моментов, по оси абсцисс длину выбираемой на каждой стадии якорной цепи.