Статические нагрузки механизмов передвижения

На башенных кранах применены унифицированные механизмы передвижения, которые крепятся либо на металлоконструкции ходовой рамы (тип I), либо на отдельной ходовой тележке (тип II).

В качестве привода механизмов передвижения используетсяагрегат (мотор—тормоз—редуктор с межосевым расстоянием 120 мм). Агрегат состоит из фланцевого электродвигателя, тормоза, охватывающего шкив соединительной втулочно-пальцевой муфты, и глобоидного редуктора. Все узлы смонтированы в виде одного блока и представляют жесткую монолитную конструкцию, не нуждающуюся в раме.

Подъемно-транспортные машины общепромышленного назначения по принципу действия можно условно разделить на машины прерывистого действия, у которых время действия чередуется с паузой, и машины непрерывного действия. Машины прерывистого действия могут включать в свой состав несколько механизмов, обеспечивающих движение груза в различных направлениях, подъемную лебедку, механизмы горизонтального перемещения и вращения. Выбор системы электропривода и режимы работы ее в значительной степени определяются статической нагрузкой, создаваемой механизмом на валу приводного двигателя. Величина и характер статической нагрузки двигателя механизмов прерывистого действия существенно зависят от кинематической схемы и природы сил, определяющих сопротивление движению. Если в подъемных лебедках основной силой сопротивления является вес поднимаемого груза (активная сила), то в механизмах передвижения и вращения - реактивная сила трения. В неуравновешенной подъемной лебедке (без противовеса), направление действия активной силы не зависит от массы груза в то время как в уравновешенной подъемной лебедке (с противовесом) направление результирующей силы определяется массой перемещаемого груза. Нормальная, отвечающая всем требованиям технологического процесса работа механизма циклического действия.

Неуравновешенная подъемная лебедка. Примером неуравновешенной подъемной лебедки может служить барабанная лебедка подъемного мостового крана.

Полезный момент на валу двигателя (Н∙м), выраженный через массу груза:

, (7.1)

где и - соответственно масса груза и грузозахватывающего приспособления, кг; - ускорение свободного падения, м/с²; , - соответственно передаточные отношения редуктора и полиспаста; - диаметр подъемного барабана, м. При подъеме груза с установившейся скоростью момент трения в кинематической цепи действует согласно с , и двигатель уравновешивает момент сопротивления , равный сумме и .

При опускании груза момент трения действует встречно относительно движущего полезного момента, способствуя тем самым торможению опускающегося груза. В результате тормозной момент двигателя при спуске груза меньше на величину . Уравновешенная лебедка. Стационарные высокопроизводительные подъемные машины в зависимости от назначения оборудуются лебедкой с двумя грузозахватывающими приспособлениями, которые в процессе работы движутся одновременно в противоположных направлениях к местам загрузки и выгрузки, либо лебедкой с одним подъемным приспособлением и уравновешивающим противовесом.

Полезный момент на валу двигателя (Н∙м) определяется равнодействующей силой, создаваемой массой кабины с грузом и массой противовеса:

, (7.2)

где - масса противовеса, кг; - диаметр канатоведущего шкива, м; - передаточное отношение редуктора; - коэффициент уравновешивания.

Одним из основных конструктивных узлов большого многообразия механизмов передвижения подъемно-транспортных машин является тележка. При движении тележки возникают силы трения между колесами и рельсами, в подшипниках колес и редукторе. Эти силы трения определяют статический момент сопротивления на валу двигателя (Н·м):

, (7.3)

где - коэффициент трения скольжения ( - для подшипников скольжения, - для подшипников качения); - коэффициент трения качения, м; - диаметр цапфы оси колеса, м; - коэффициент, учитывающий дополнительное трение в ребордах колес ( - при групповом приводе, - при индивидуальном приводе); - к. п. д. редуктора; - передаточное отношение редуктора.

Величина коэффициента трения качения зависит от диаметра колеса и профиля рельса и находится по графику, показанному на рис. 7.1. Статическая нагрузка, определяемая силами трения, не зависит от направления движения. Изменение статического момента определяется массой перемещаемого груза и оно тем больше, чем меньше собственная масса механизма. Уравнение (7.2) справедливо для расчета установок, работающих в закрытом помещении и при горизонтальном расположении пути. При возможном действии ветровой нагрузки и наличии уклона пути возникают дополнительные активные составляющие момента нагрузки, которые могут, как способствовать, так и препятствовать движению. В этом случае полезный момент:

, (7.4)

где - угол наклона пути; - диаметр колеса, м; - удельная ветровая нагрузка, Н/м²; - площадь, подверженная действию ветровой нагрузки, м²; - угол между направлением движения и равнодействующей силы ветра.

В механизмах вращения подъемно-транспортных машин применяют тележки, колеса которых катятся по замкнутому круговому рельсу или поворотному кругу. Статическая нагрузка на валу приводного двигателя (Н∙м) определяется реактивными силами трения:

, (7.5)

где - сила трения, Н; - диаметр кольцевого рельса, м; - передаточное отношение; - к. п. д. передачи; - диаметр катка, м.

Поиск по сайту: