Сопротивления в механизмах грузоподъемных машин в периоды неустановившегося движения — КиберПедия 

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Сопротивления в механизмах грузоподъемных машин в периоды неустановившегося движения

2017-11-28 361
Сопротивления в механизмах грузоподъемных машин в периоды неустановившегося движения 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

 

В механизмах грузоподъемных машин в периоды неустановившегося движения (пуск, торможение), кроме сопротивлений от статических нагрузок, действуют сопротивления и от динамических нагрузок, вызываемых инерцией вращающихся и поступательно движущихся масс.

Момент сил инерции (динамический момент) на валу двигателя (тормоза), возникающих в период пуска (т. е. разгона) механизма вследствие инерции покоя масс механизма или в период торможе­ния механизма — вследствие инерции движения масс механизма, для равномерно ускоренного (замедленного) движения (Н·м)

Т ИН= , (1.34)

где — динамический момент инерции эквивалентной системы, приведенный к валу двигателя (тормоза), кг·м2; — частота вращения вала двигателя, мин-1; t — время пуска (торможения), с.

Момент инерции (кг·м2) эквивалентной системы, приведенный к валу двигателя,

I пр= I пр.вр + I пр.пост, (1.35)

где I пр.вр , I пр.пост — моменты инерции эквивалентной системы соответственно вращающихся и поступательно движущихся масс, приведенные к валу двигателя, кг·м2.

Для механизмов подъема и передвижения момент инерции (кг·м2) эквивалентной системы вращающихся масс, приведенный к валу двигателя,

I пр.вр = I пр.вр.прив = d I, (1.36)

где I пр.вр.прив — момент инерции эквивалентной системы вращающихся масс привода механизма крана, приведенный к валу двигателя, кг·м2; d — коэффициент, учитывающий влияние вращаю­щихся масс привода механизма (кроме ротора двигателя и муфты); d = 1,1...1,25; I — момент инерции ротора двигателя (I р) и муфты (I м). кг·м2, т.е. I = I р + I м; I р — см. табл. III. 3.1, III. 3.2, III. 3.5 и III. 3.7. I м» (0,1...0,15) mD 2; m, D — масса (кг) и наибольший диаметр муфты (м) —см. табл. 1.36 (меньшие значения I м — для муфт с концентрацией массы ближе к оси ее вращения).

Для механизма изменения вылета наклоном стрелы момент инерции (кг·м2) эквивалентной системы вращающихся масс, приведенный к валу двигателя,

I пр.вр = I пр.вр.прив + I пр.вр.выл, (1.37)

где I пр.вр.выл — момент инерции вращающихся (поворачивающихся) масс стрелы и груза, приведенный к валу двигателя, кг·м2;

при пуске

I пр.вр.выл = , (1.38)

при торможении

I = , (1.39)

I вр.выл — момент инерции вращающихся масс стрелы и груза относительно оси вращения стрелы, кг·м2:

I вр.выл = I вр.с + I вр.г, (1.40)

I вр.с — момент инерции вращающейся массы наклоненной стрелы, кг·м2:

I вр.с = m C , (1.41)

I вр.г — момент инерции массы груза при наклоне стрелы, кг·м2:

I вр.г = Q R 2, (1.42)

Q — масса груза, кг; R — вылет стрелы, м; m C — масса стрелы, кг; r — расстояние от оси вращения крана до оси пяты стрелы, м (см. рис. 1.3); u — передаточное число привода механизма; h — КПД механизма.

Для механизма поворота крана момент инерции (кг·м2) эквивалентной системы вращающихся масс, приведенный к валу двигателя,

I пр.вр = I пр.вр.прив + I пр.вр.пов, (1.43)

где I пр.вр.пов — момент инерции эквивалентной системы вращающихся масс поворотной платформы, башни, противовеса с противовесной консолью, стрелы и груза, приведенный к валу двигателя, кг·м2:

при пуске

I пр.вр.пов = , (1.44)

при торможении

I = , (1.45)

I вр.пов — момент инерции вращающихся масс платформы, противо-

Рис. 1.3. Расчетная схема крана [см. формулы (1.41)…(1.49)]

веса (с противовесной консолью), башни, стрелы и груза относительно оси вращения платформы, кг•м2:

I вр.пов = I вр.пл + I вр.пв+ I вр.б + I вр.с+ I вр.г, (1.46)

I вр.пл — момент инерции вращающейся массы платформы, кг·м2; при совпадении центра тяжести масс платформы (имеющей форму, близкую к форме круга) с осью вращения крана можно принять

I вр.пл » (0,12 … 0,15) m пл D , (1.47)

D пл — наружный диаметр платформы, м; при несовпадении центра тяжести масс платформы с осью вращения крана (рис. 1.3) можно принять

I вр.пл » m пл t , (1.48)

I вр.пв — момент инерции вращающейся массы противовеса (включая противовесную консоль), кг·м2:

I вр.пв » m пв t , (1.49)

I вр.б — момент инерции вращающейся массы башни, кг·м2; при совпадении центра тяжести масс башни (имеющей форму, близкую к форме квадрата) с осью вращения крана можно принять

I вр.б » 0,5 m б b , (1.50)

при несовпадении центра тяжести масс башни с осью вращения крапа (рис. 1.3)

I вр.б » m б t , (1.51)

m пл, m пв, m б — масса соответственно поворотной платформы, противовеса (включая противовесную консоль), башни, кг; t пл, t пв, t б,— расстояние от оси вращения крана до центра тяжести соответственно платформы, противовеса, башни (см. рис. 1.3), м; b — длина стороны квадратного поперечного сечения башни, м.

Момент инерции (кг•м2) эквивалентной системы поступательно движущихся масс механизма подъема груза, приведенный к валу двигателя,

при пуске

I пр.пост = I пр.пост.г = , (1.52)

при торможении

I = I , (1.53)

где — скорость перемещения груза (крана, тележки), м/с.

Момент инерции (кг•м2) эквивалентной системы поступательно движущихся масс крана (тележки) и груза при передвижении крана (тележки), приведенный к валу двигателя,

при пуске

I пр.пост = I пр.пост.кр = , (1.54)

при торможении без груза

I = I , (1.55)

где m — масса крапа (тележки), кг; — скорость перемещения груза (крана, тележки), м/с.

Передаточное число привода механизма поворота

и = n / n пов, (1.56)

где n пов — частота вращения поворотной платформы, мин-1.

Передаточное число привода механизма изменения вылета

и = n / n с, (1.57)

где n с — частота вращения (наклонения) стрелы при изменении вылета, мин-1,

n с = 9,55 qс/ t с, (1.58)

qс —угол между крайними положениями наклонной стрелы, рад; t с — время поворота стрелы из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение, с (табл. 1.19...1.21).

Момент сил инерции (Н·м) системы на валу двигателя

а) для механизма подъема груза:

при пуске

Т ин = , (1.59)

Табл. 1.19. Ориентировочное время пуска и торможения механизмов подъема и передвижения крана

Наименование механизма Время, с
пуска торможения
Механизм подъема груза при скоростях подъема груза: 1...2 1,0
менее 0,2 м/с 1...2 1,5
более 0,2 м/с    
Механизм передвижения: 5...8  
крана 1,5...5  
тележки    

Табл. 1.20. Ориентировочное время пуска и торможения механизма изменения вылета наклоном стрелы

Наклон стрелы Время, с
пуска торможения
Минимальный Не менее 1 Не более 6
Максимальный Не более 5 1,5...5

Табл. 1.21. Рекомендуемое время пуска и торможения механизма поворота

Максимальный вылет стрелы, м Время, с
пуска, не менее торможения, не более
     
  2,5  
     
     
     
     

 


при торможении

Т = , (1.60)

где , — время пуска и торможения механизма, с;

б) для механизма передвижения крана (тележки):

при пуске

Т ин = , (1.61)

при торможении без груза

Т = , (1.62)

в) для механизма изменения вылета наклоном стрелы:

при пуске

Т ин = , (1.63)

при торможении

Т = , (1.64)

г) для механизма поворота крана:

при пуске

Т ин = , (1.65)

при торможении

Т = , (1.66)

При определении момента сил инерции системы на валу тормоза в режиме торможения для случая, когда тормоз установлен не на валу двигателя, следует правые части формул (1.60), (1.62), (1.64), (1.66) умножить на , где — передаточное число между валом двигателя и валом тормоза; hт — КПД этой части передач.

Фактическое время пуска и торможения механизмов должно соответствовать рекомендациям табл. 1.19...1.21.

У механизма подъема груза фактическое время (с):

пуска при подъеме груза

= ; (1.67, а)

 


пуска при опускании груза

= ; (1.67, б)

торможения при опускании

= . (1.68)

У механизма передвижения крана (тележки) фактическое время (с):

пуска

= ; (1.69)

торможения без груза

= . (1.70)

У механизма изменения вылета наклоном стрелы фактическое время, с:

пуска

= ; (1.71)

торможения

= . (1.72)

У механизма поворота фактическое время, с:

пуска

= ; (1.73)

торможения

= . (1.74)

где Т ср.п — средний пусковой момент двигателя, Н×м [см. (1.89) и (1.90)]; Т с, — момент статического сопротивления соответственно на валу двигателя при пуске [см. (1.27)...(1.32)] и на валу тормоза при торможении механизма, Н·м [см. (2.37), (2.46)] и пояснения к (2.86)]; Т т —тормозной момент по [см. (1.79), (2.38) и (2.86)].

Время торможения механизмов подъема и передвижения крана при равномерно замедленном движении из условия обеспечения допускаемой длины пути торможения, с,

t = 2 s / u, (1.75)

где s — длина пути груза (ходовых колес) при торможении механизма (табл. 1.22, 1.23), м; u — скорость механизма, м/с.

Время пуска (торможения) механизма поворота крана, исходя из допускаемого при этом угла поворота (с),

t = , (1.76)

где [b] — наибольший допускаемый угол поворота крана при пуске (торможении), град (табл. 1.24); — частота вращения [см. (1.56)], мин-1. Время t должно соответствовать данным табл. 1.21.

Момент (Н·м) на валу двигателя, необходимый для привода механизма грузоподъемной машины при пуске

Т пуск = Т с + Т ин. (1.77)

Расчетный момент на валу тормоза, необходимый для затормаживания механизма грузоподъемной машины: подъема груза (при опускании груза) и изменения вылета (при опускании стрелы),

Т = Т + Т , (1.78)

передвижения и поворота

Т = Т - Т , (1.79)

где Т — момент сил инерции на валу двигателя при торможении [см. (1.60), (1.62), (1.64), (1.66)].

Ускорение (замедление) механизма (м/с2)

а = u/t. (1.80)

 

Табл. 1.22. Наибольшая допускаемая длима пути торможения механизма подъема груза Табл. 1.23. Рекомендуемая минимальная длина пути торможения механизма передвижения моста (тележки) мостового крана

 

Режим работы механизма Длина пути тормо­жения S, М
Легкий u/ 2
Средний u/ 1,7
Тяжелый u/ 1,3

 

 
Отношение числа затормаживаемых ходовых колес к общему их количеству, % Длина пути торможения S, м
  (2 u 2)/ k
  u 2/ k
  u 2/2 k

 

  Примечание. При коэффициенте сцепления j=0,2 (работа в помещении) k =1,5, при j=0,12 (работа на открытом воздухе) k =0,9.

Табл. 1.24. Наибольший допускаемый угол поворота поворотной части крана при пуске (торможении)

Режим работы Угол поворота крана [b], град
Легкий  
Средний  
Тяжелый  

Допускаемое ускорение (замедление) механизмов приводится в табл. 1.25, 1.26.


Табл. 1.25. Наибольшие допускаемые ускорения (замедления) [ а ] механизмов подъема

Назначение крана [ а ], м/с2
Краны монтажные 0,1
Краны для подъема жидкого и раскаленного металла 0,1...0,2
Краны машиностроительных заводов 0,2
Краны грейферные 0 8
Краны для перегрузки массовых насыпных грузов 0,6...0,8

Табл. 1.26. Наибольшие допускаемые ускорения и замедления [ а ] механизмов передвижения кранов с гибким подвесом груза по условиям технологического процесса [1]

Назначение крана [ а ], м/с2, пpи грузоподъемности, т
до 3,2 3,2...12,5 свыше 12,5
Перегрузка штучных грузов: с ручной строповкой 0,20 0,15 0,10
с помощью приводного захвата 0,10 0,10 0,10
Перегрузка насыпных грузов с помощью      
грейфера 0,25 0,25 0,25
Монтажные работы 0,10 0,07 0,05
Транспортировка жидкого металла 0,10 0,10 0,10

Табл. 1.27. Наименьшие допускаемые значения коэффициента запаса сцепления к k j

Условия работы крана Коэффициент запаса сцепления
Нормальная работа: без ветровой нагрузки 1,2
с ветровой нагрузкой 1,1
Работа в случае отказа одного и более двигателей:  
без ветровой нагрузки 1,1
с ветровой нагрузкой 1,05

Максимально допустимое ускорение крана (тележки) по условию сцепления колес с рельсами

а max = . (1.81)

 

Табл. 1.28. Значения коэффициента трения качения ходовых колес по рельсам

Форма сечения рельса Коэффициент трения, м, при диаметре ходового колеса, мм
200...300 400...500 630...710  
С плоской головкой 0,0003 0,0005 0,0006 0,0007
С выпуклой головкой 0,0004 0,0006 0,0008 0,0010

Табл. 1.29. Рекомендуемые диаметры ходовых колес для мостовых кранов

Грузоподъемность крана, т Диаметры колес, мм
крановой тележки моста
     
     
     

Максимально допустимое замедление крана (тележки) по условию сцепления колес с рельсами

а = , (1.82)

где — число приводных ходовых колес; z — общее число ходовых колес; j — коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами: при работе в помещении j = 0,15, при работе на открытом воздухе j = 0,12, при работе с песочницами j = 0,2; —коэффициент запаса сцепления (табл. 1.27); f — коэффициент трения (приведенный к цапфе вала) в подшипниках опор вала ходового колеса (см. ниже); m — коэффициент трения (плечо реактивной силы) качения ходовых колес по рельсам (табл. 1.28), м; d к — диаметр цапфы вала (оси) ходового колеса, м: для подшипников качения средний диаметр цапфы d к = (0,2...0,25) D к, D к — диаметр ходового колеса (для конического колеса — средний диаметр), см. табл. 1.29, м; — коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления от трения реборд ходовых колес и торцов ступиц колеса: для подшипников скольжения = 1,2...1,8; для подшипников качения = 2,0...2,5; F р — ветровая нагрузка на кран в рабочем состоянии [формула (1.26)], Н; m — масса крана (тележки), кг; g — ускорение свободного падения: g = 9,81 м/с2.

При расчете механизма передвижения крана (тележки) принимают: 1) коэффициент трения в подшипниках скольжения: открытого типа f с = 0,10, буксы с жидкой смазкой f с = 0,08; 2) коэффициент трения в подшипниках качения: шариковых и роликовых f к = 0,015, конических f к = 0,02.

 

 


Поделиться с друзьями:

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.069 с.