кран с лапами. Введение 2 Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа 3
 Скачать 2.58 Mb.
|
|
двJмех. р , (2.5.2.1) Tп.ср Tст. р где ωдв угловая скорость двигателя, с-1; Jмех.р приведенный к валу двигателя момент инерции при разгоне всех поворачивающихся частей механизма, т·м2; Tп.ср момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя, кН·м; Tст.р момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя, кН·м. ωдв=πnдв/30=3,14·575/30=60,18 (с-1); Значение Tп.ср определяют по формуле (см. форм. 4.2 [8]); Tп.ср=Tдв·ψп.ср, (2.5.2.2) где Тдв номинальный момент двигателя, кН∙м; ψп.ср кратность среднепускового момента двигателя; ψп.ср=1,6 (см. табл 2.17. [8]); Tдв=9550·2·Nдв/nдв=9550·2·48/575=1594 (Н·м); Tп.ср=1594·1,6=2550 (Н·м); Момент инерции, приведенный к валу двигателя (см. форм. 4.3 [8]) Jмех.р=Jвр+Jпост, (2.5.2.3) где Jвр момент инерции при разгоне всех вращающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя, т∙м2; Jпост момент инерции при разгоне всех поступательно движущихся частей механизма, приведенный к валу двигателя, т∙м2; Момент инерции при разгоне всех вращающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя (см. форм. 4.4 [8]): Jвр=γ·J1, (2.5.2.4) где γ=1,2 коэффициент учета инерции вращающихся масс, расположенных на втором валу механизма; J1 момент инерции вращающихся масс, расположенных на первом валу механизма, т∙м2; J1=2·Jр.дв+2·Jм, (2.5.2.5) где Jдв и Jм моменты инерции ротора двигателя и муфты соответственно, кг∙м2 (см. табл. 2.1.4.1, и табл. 2.1.6.1) J1=2·4,6+2·6,9=23 (кг·м2); По формуле 2.5.2.4 Jвр=1,2·23=27,6 (кг·м2); Момент инерции при разгоне всех поступательно движущихся частей механизма, приведенный к валу двигателя, т∙м2 (см. форм 4.5 [8]); m D2 Jпост= пбп, (2.5.2.6) 4i 2 мех где mп суммарная масса груза, масса траверсы с лапами, масса штанг, масса канатов; η КПД механизма подъема; η=ηр·ηбп·ηмувп=0,96·0,99·0,99=0,94; mп=mг+mтр+mшт+mк; (2.5.2.7) mп=18+7+5+0,2=30,2 (т). По формуле 2.5.2.6 30,2 0,7392 2 Jпост= 4 502 0,94 ·1000=1,74 (кг·м ); По формуле 2.5.2.3 Jмех.р=27,6+1,74=29,34 (кг·м2); Момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя (см.форм. 4.7 [8]): Tст.р= (S1 S2 ) Dбп, (2.5.2.8) iмехмехр Tст.р= (75,68 20,21) 0,739 =1,5(кН·м); 50 0,94 tр= 60,18 29,34 =1,68 (с). 2550 1500 Полученное время разгона близко к рекомендуемому ВНИИПТМАШ равному 2 с (см. рис. 4.1 [8]). Проверка механизма подъема на время торможения Определение параметров процесса торможения в механизмах подъема требует учета сравнительно большего времени срабатывания некоторых конструкций тормозов при торможении во время опускания груза. Ускорение опускания груза, когда двигатель выключен а тормоз еще не сработал (см. форм. 8.9 [8]), a0=mп·g/(mп+m1т), (2.5.3.1) где m1т приведенная к грузу при торможении масса вращающихся частей, т. m1т=2·mбп·iпл+2·mмувп·iр·iпл+2·mротора∙ iр·iпл; (2.5.3.2) где mбп масса барабана, т (см. форм. 2.3.1.3); mмувп масса муфты на валу двигателя, т (см. табл. 2.1.6.1); mротора масса ротора двигателя, т; mротора=0,4∙mдв. m1т=2·0,819·2+2·0,115·2·50+2·0,85·0,4∙50∙2=94,28 27,21 (т). По формуле 2.5.3.1 a0=30,2·9,81/(30,2+94,28)=2,38 (м/с2); Скорость груза к моменту начала торможения (см. форм. 8.10 [8]) vгр0=v+a0tср, (2.5.3.3) где v скорость опускания груза (большая, чем скорость подъема), м/с2; tср время срабатывания тормоза, с. Время срабатывания принимается равным по 0,01 на каждые 100 мм диаметра тормозного шкива. Для нашего тормоза tср=0,05 с. Скорость опускания v≈2·vх-vн, (2.5.3.4) где vх, vн скорости соответствующие ωх и ωн. vн=ωн·Dбп/(2·iр·iпл); (2.5.3.5) ωн номинальная скорость вращения ротора; ωн=60,18 (с-1); vх=ωх·Dбп/(2·iр·iпл); (2.5.3.6) ωх синхронная скорость вращения ротора, c-1; ωх=πnх/30=π·60f/(p·30)=2πf/p; (2.5.3.7) f частота тока, Гц; f=50 (Гц); p число пар полюсов; p=10/2=5. По формуле 2.5.3.5 vн=60,18·0,739/(2·50·2)=0,22 (м/с); По формуле 2.5.3.7 ωх=2·3,14·50/5=62,8 (с-1); По формуле 2.5.3.6 vх=62,8·0,739/(2·50·2)=0,23 (м/с); По формуле 2.5.3.4 v=2·0,23-0,22=0,24 (м/с); По формуле 2.5.3.3 vгр0=0,24+2,38·0,05=0,36 (м/с). Путь опускания груза за время срабатывания тормоза (см. форм. 8.11 [8]) S=vtср+0,5a t 2; (2.5.3.8) 0 ср S=0,24·0,05+0,5·2,38·0,052=0,015 (м); Фактическое время торможения (см. форм. 8.12 [8]) tт.ф=(m1т+mп)·vгр0/(Pт–mп·g), (2.5.3.9) где Pт сила тормоза, вызванная действием тормозного момента и приведенная к грузу (см. форм. 8.13 [8]), Pт=Тт·iр·iпл/(0,5·Dбп·η); (2.5.3.10) Тт=2,5 (кН·м) момент торможения создаваемый тормозом, кН∙м; Pт=2,5·50·2/(0,5·0,739·0,94)=712,2 (кН); По формуле 2.5.3.9 tт.ф=(94,28+30,2)·0,36/(712,2-30,2·9,81)=0,11 (с). Путь торможения (см. форм. 8.14 [8]) Sт.ф=0,5·vгр0·tт; (2.5.3.11) Sт.ф=0,5·0,36·0,11=0,02 (м); Полное время торможения tт=tср+tт.ф=0,05+0,11=0,16 (с); Полный путь торможения Sт=S+Sт.ф=15+20=35 (мм). Данное время торможения слишком мало, это может вызвать большие динамические нагрузки на канат. Выберем тормоз (см. табл. V.2.23 [7]) с меньшим тормозным моментом ТКГ- 400 (см. рис. 2.5.3.1); tср=0,04 (с); vгр0=0,24+2,38·0,04=0,34 (м/с); S=0,24·0,04+0,5·2,38·0,042=0,012 (м); Pт=1,5·50·2/(0,5·0,739·0,94)=432 (кН); tт.ф=(94,28+30,2)·0,36/(432-30,2·9,81)=0,33 (с); Sт.ф=0,5·0,34·0,33=0,056 (м); Полное время торможения tт=tср+tт.ф=0,04+0,33=0,37 (с); Полный путь торможения Sт=S+Sт.ф=12+56=68 (мм). Выбранный тормоз ТКГ-400 подходит, однако этот тормоз не обеспечивает необходимого запаса торможения, по этому в механизме подъема установим два тормоза (второй тормоз срабатывает через 0,2 (с) после первого), этим обеспечится необходимый запас торможения. Т∑торм=1,8Тторм=1,8∙1,5=2,25 (кН∙м). Запас торможения kт=Т∑торм/Тст.т≥[kт]; (2.5.3.12) Тст.т см. форм. 2.1.7.2. kт=2,7/1,1=2,5. kт= [kт].   232 620 50 30 68 68 620 140 180     130  Рис. 2.5.3.1. Габаритные и присоединительные размеры тормоза ТКГ-400. Табл. 2.5.3.1 Характеристика тормоза колодочного с приводом от электрогидравлических толкателей.
Проверка двигателя механизма подъема на нагрев. Условие проверки Tэ≤Tдв.н; где Тэ эквивалентный момент на валу двигателя, при работе с которым его нагрев будет таким же, как и при работе с реальными моментами, возникающими при подъеме и опускании грузов различного веса, Н·м; Тдв.н номинальный момент двигателя (см. форм. 2.5.2.2). Эквивалентный момент на валу двигателя (см. форм. 4.9 [8]) |