Лекция 5. Лекция 5 Виды и режимы работы гпм. Гпм характеризуются работой при повторнократковременных включениях
 Скачать 158 Kb.
|
|
Лекция № 5 Виды и режимы работы ГПМ. ГПМ характеризуются работой при повторно-кратковременных включениях, при котором грузозахватное устройство и груз совершают периодически возвратно-поступательные движения, а механизмы последовательно изменяют направление движение. Например, работа механизма подъема состоит из процессов подъема и опускания груза, подъема и опускания грузозахватного устройства без груза, а работа механизмов поворота и передвижения из движений в одну и другую сторону с грузом и без него. Каждый цикл характеризуется чередованием периодов работы и технологических пауз. В периоды пауз двигатель не включен и механизм не работает. Это время используется для загрузки и разгрузки грузозахватного устройства и для подготовки проведения следующего процесса работы механизма. Каждый процесс движения можно разделить на период неустановившегося движения, в течении которого происходит разгон (период пуска) или замедления (период торможения) поступательно движущихся и вращающихся масс груза и механизмов, а также на период движения с постоянной скоростью (период установившегося движения). Полное время цикла:  где  время пуска;  время движения с установившейся скоростью;  время торможения;  время пауз.Отношение времени  работы механизма в течении цикла к полному времени цикла  характеризует интенсивность использования механизма. Это отношение называют относительной продолжительностью включения: Для электрооборудования ГПМ ПВ предусматривают для периода работы не свыше10 минут, а для механизмов в течении одного часа. Интенсивность работы механизма определяется: Коэффициентом использования в течении суток:  , где  - число часов работы механизма в сутки.Коэффициент использования в течении года:  , где  - число дней работы механизма в году.Коэффициент использования в течении часа:  , где  - время работы механизма в течении часа.Коэффициент использования крана по грузоподъемности. Для механизма подъема груза:  Для механизма передвижения и поворота:  где  - средняя масса поднимаемого груза за смену;  номинальная грузоподъемность;  - масса перемещаемой конструкции.Классы использования механизмов. Характеризуют интенсивность их работы в часах, т.е. суммарное фактическое время разгона, установившегося движения и торможения за период заданного срока службы. Установлено семь классов использования А0…А6. Классы использования кранов. Характеризуют общее число циклов работы крана за срок его службы. Срок службы устанавливают по ГОСТу на конкретный кран. Установлено 10 классов использования С0…С9. Классы нагружения механизмов. Характеризуют действующих на механизм нагрузок, а кранов ряд перемещаемых грузов. В обоих случаях классы оценивают коэффициентом нагружения. Для механизмов принято четыре класса нагружения В1…В4, оцениваемые коэффициентом нагружения, а для кранов – пять классов Q0…Q4, соответствующих коэффициентом нагружения, в зависимости от комбинации классов использования и нагружения установлено шесть групп режима работы механизмов 1М…6М и восемь групп режима работы кранов 1К…8К. В зависимости от конструкции, типах привода, технологического назначения и условий эксплуатации грузоподъемные краны относят к различным группам режима работы. К группам режима работы 7К и 8К отнесены специальные ГП краны металлургических производств. Группа режима работы ГП кранов, перемещающих нагретые свыше +300 С0 грузы, расплавленный металл и шлак, ядовитые и взрывоопасные вещества и другие опасные грузы должна быть не менее 6К. группа режима работы режим работы 1,2,3 Л=15% 4 С=25% 5 Т=40% 6 ВТ=60% Расчетные нагрузки. Расчеты ГПМ должны производиться с учетом всех нагрузок, возникающих в различных условиях эксплуатации. Основными являются три расчетных случая: соответствует нормальным условиям эксплуатации кранов при нормальных нагрузках и скоростях. соответствует максимальным рабочим и максимальным динамическим нагрузкам в периоды резких пусков, реверсов, экстренных торможений и предварительных ветровых нагрузок рабочего состояния крана. максимальной нагрузки не рабочего состояния крана вне помещения при неподвижных механизмах и без груза. Это ветровые нагрузки, нагрузки от снега обледенения. Для 1-го случая детали механизмов и метало конструкции рассчитывают на выносливость, долговечность и износ. Для 2-го случая детали механизмов и металлоконструкций рассчитывают на прочность, производят расчет на грузовую устойчивость крана. Для 3-го случая выполняют расчет на прочность металлоконструкций, тормозов, противоугонных устройств крана, механизмов изменения вылета стрелы. Собственную устойчивость крана рассчитывают при наиболее опасном положении стрелы. На выносливость детали рассчитывают по эквивалентным нагрузкам согласно графикам загрузки механизма во времени; если графиков нет, то по усредненным графикам использования механизмов, построенным на основе обобщенного опыта эксплуатации.  где  максимальная расчетная нагрузка;  коэффициент долговечности.Коэффициент долговечности:  ,где  - коэффициент, учитывающий переменность нагрузки во времени:  где - показатель степени уравнения кривой усталости Велера: при расчете деталей механизмов на усталостную долговечность принимают  ; при расчете сопротивления усталости, при изгибе, кручении, растяжении и сжатии  ;  и  текущая нагрузка и число циклов ее действия, принимаемые по графику нагружения за расчетный срок службы;  - суммарное число циклов нагружения за расчетный срок службы. - коэффициент, учитывающий срок службы детали,  - число циклов нагружения. - при расчете для механизмов подъема. - при расчете для механизмов передвижения, где частота вращения детали в минуту, принимаемая для механизмов подъема:  для механизмов передвижения:  где  - частота вращения при установившимся движении;  - суммарное время работы механизма за полный срок службы. - коэффициент тренировки, где  - параметр, зависящий от материала.Расчетные нагрузки. ГПМ могут испытывать действия следующих нагрузок: от собственного веса, веса полезного груза и грузозахватных устройств, от ветра, снега, льда, при транспортировки и монтаже кранов, выполнении технологических операций при действии повышенных и низких, при неустановившихся режимах работы. от уклона пути. Нагрузка от собственного веса. Собственный вес крановых металлоконструкций играет важную роль и относится к основным нагрузкам. Расчет ведется на сопротивление усталости, нагрев, долговечность. Нагрузка от полезного груза. Вес груза также относится к основным нагрузкам. Следует иметь ввиду, что использование номинальной грузоподъемности по величине и во времени зависит от условий эксплуатаций крана. Рассчитывается на прочность с мелкими допустимыми запасами прочности. Нагрузки от снега, льда. Определяется по горизонтальной проекции воспринимающей поверхности кроме, расположенного на открытом воздухе, из расчета 500…2000 Па в зависимости от зоны работы крана. Гололед образуется при температуре близкой к нулю. Толщина корки льда – 1…1,2 см. На прочность и устойчивость. Нагрузки от сил ветра. Делятся на нагрузки рабочего и нерабочего состояния. Ветровые нагрузки рабочего состояния учитываю при расчете МК, механизмов, определении грузовой устойчивости крана; нерабочего состояния – при расчете МК, механизмов поворота передвижения, изменения вылета стрелы, осей. Ветровая нагрузка  состоит из статической  и динамической  составляющих.  , где  ,  - распределенная ветровая нагрузка на единицу площади груза , Па;  - расчетная подветренная площадь, м2. , где  - динамическое давление ветра, Па;  - коэффициент, учитывающий влияния высоты конструкции;  - коэффициент аэродинамического сопротивления;  - коэффициент перегрузки. , где  - плотность воздуха,  - скорость воздуха.Ветровую нагрузку нерабочего состояния на высоте 10 метров над поверхностью земли определяемой по карте района. Если район установки крана не известен, то . Если кран устанавливается в горных ущельях на вершинах возвышенностей, в мало изученных районах, допускается определять по скорости ветра для данной местности. Динамическую составляющую ветровой нагрузки, вызываемую, пульсацией ветрового потока учитываю только при расчете на прочность и устойчивость:  где  - коэффициент интенсивности пульсации ветра;  - коэффициент динамичности конструкции.Сейсмические нагрузки. Для районов, подверженных землетрясениям выполняют расчеты с учетом действия сейсмических сил для нерабочего состояния крана. Эти силы учитываются при расчете тормозов тележек и кранов, механизмов передвижения и противоугонных захватов. Горизонтальные силы инерции при действии этих нагрузок определяют:  ,где  - вес крана;  - сейсмический коэффициент (в зависимости от сейсмичности в баллах).Транспортные нагрузки. Возникают при транспортировки конструкций железнодорожным и автотранспортом вследствие толчков, при торможении, на криволинейных участках; водным транспортом – из-за действия сил ветра, тяжести конструкции; сил инерции, вызванных качкой плавучего сооружения. Монтажные нагрузки. Появляются при монтаже конструкции, определяется на основании проекта ее монтажа, в котором указывается максимально допустимое удельное давление ветра:  .Аварийные нагрузки. Появляются при взаимном столкновении крана, при внезапном отключении механизма передвижений одной из опор, при обрыве груза. Динамические нагрузки. Возникают в кранах в период неустановившегося движения (пуска и торможения) и являются вредными перегружающими элементы крана и приводы. Различают динамические нагрузки от сил инерции движения масс и нагрузки от колебательного характера вследствие упругости элементов машины. Период пуска или торможения возникает сила инерции: при поступательном движении  ,при вращательном движении сила инерции:  где - масса крана или тележки; - скорость поступательного движения;  - угловая скорость вала;  - приведенный момент инерции вращающихся масс;  - время неустановившегося движения. |