Грузоподъемные машины, как правило, имеют машинный при­вод: от двигателей внутреннего сгорания, электрический, гидрав­лический и пневматический.

Привод от двигателей внутреннего сгорания не зависит от внеш­них источников энергоснабжения и получил широкое применение в передвижных кранах на колесно-редьсовом и п невм о кол ее ном ходу, работающих на территории завода. Двигатели внутреннего сгорания имеют характерные особенности: невозможность ревер-

Снрования и запуска под погрузкой, отсутствие перегрузочной способности и др.

Эти особенности учитывают при проектировании и эксплуата­ции подъемно-транспортных машнн с двигателями внутреннего сгорания. Так, например, мощность двигателя внутреннего сгора­ния выбирают с некоторым запасом по отношению к максималь­ному моменту, возникающему при пуске механизмов; в транс­миссии предусматривают механический реверс и муфту сцепления. Для плавного включения механизмов устраивают фрикционы. Все это усложняет конструкцию машин с приводом от двигателей внутреннего сгорания. Поэтому в передвижных кранах все боль­шее применение получает дизель-электрический привод, в ко­тором двигатель внутреннего сгорания приводит во вращение генератор. Механизмы крана приводятся в действие электродви­гателями, которые питаются током от генератора. Кинематическая схема механизмов на кранах с дизель-электрическим приводом получается более простой и более надежной в эксплуатации.

Пневматический привод применяется в некоторых типах бы­стродействующих подъемников для обслуживания рабочих мест при изготовлении керамических и стекольных изделий.

Гидравлический привод применяется в автопогрузчиках и не­которых конструкциях кранов, устанавливаемых на грузовых автомобилях. Пневматические и гидравлические двигатели яв­ляются вторичными и получают энергию от основного двигателя (электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания) через про­межуточное звено—насосы, компрессоры.

Наибольшее распространение в грузоподъемных машинах на заводах строительных материалов получил электрический привод переменного тока. Основными преимуществами электрического привода являются простота управления, возможность установки отдельных двигателей для каждого из исполнительных механизмов, легкость управления и регулирования.

Мощность подъемного механизма при установившемся дви­жении

<96>

Где G— номинальный поднимаемый груз в к;

С0 — вес грузозахватного приспособления в н; V — скорость подъема груза в м! сек Г) — к. п. д. механизма.

Аналогично определяют и мощность двигателя ходового ме­ханизма, ио вместо веса груза и скорости подъема в формулу (96) подставляют сопротивление передвижению в н и скорость пере­мещения в м! сек.

Согласно вычисленной мощности по каталогу выбирают соот­ветствующий двигатель и выписывают его характеристику (N, п).

Когда двигатель выбран, определяют передаточное число меха­низма привода

■ __ Пдв

/7 '

Где пдв—скорость вращения двигателя;

П — скорость вращения рабочего вала (канатного барабана, ходовых колес). К. п. д. механизма привода ц = г^т^, . ■ гДе Ль Лг» ■ ■■> т|„— к. п. д. отдельных передач, которые можно принимать по табл. 19.

Таблица 19

Значение к. п. д. передачи и блоков 11 л rmchob.'i ни е и i'pe;;;i ч и К- п д - при подшипниках Качения С коль же и ня Зубчатая передача с обработанными Зубьями (открытая) .............................. То же в масляной ванне........................... Цепная передача открытая...................... Барабан для наматывания каната Полиспаст одинарный: При кратности 2 ............................... » » 4................................................ 0,95 0,97 0,95 0,97 0,97 0,86 0.78 0,92 0,94 0,93 0,95 ___ 0,95 -------- 0.91 ---- **-0,87

При пуске электродвигатель преодолевает не только статиче­ские сопротивления, но и сообщает ускорение поступательно дви­жущимся и вращающимся массам, поэтому пусковой момент больше статического.

Известно, что при поступательном движении динамическая нагрузка

Ра= Ga н. (97)

Для вращательного движения

Мдин = /е им, (98)

Где G — масса поступательно движущихся частей в кг а — ускорение в м! секг

/ — момент инерции вращающихся частей в кгм2 Е — угловое ускорение рад! сек2. Механизмы крана представляют систему, состоящую из не­скольких валов, на которых расположены разные массы, вращаю­щиеся с различной скоростью. Поэтому при расчетах массы, вра­щающиеся на отдельных валах системы, приводят к одному из них, обычно валу двигателя.

При приведении маховых масс исходят из положения, что ки­нетическая энергия приведенной массы, отнесенная к одному из валов, равна кинетической энергии системы.

6* 83

Прн наличии в системе т вращающихся валов, обладающих моментами инерции /да, flt /2> ■ ■ ■» и угловыми скоро­стями (add, (о 2, ■ ■ можно написать

Inp — ^дв ~2 Ь A ~2 1" ~2~ ' * ' ^ 2 ' откуда момент инерции, приведенный к валу двигателя,

Где 1пр — приведенный к валу двигателя момент инерции си­стемы;

1д1 — момент инерции ротора и других деталей, установлен­ных на валу двигателя; ыда — угловая скорость вала двигателя. Из уравнения (100) видно, что после первого последующие члены ряда быстро убывают. Поэтому при практических расчетах обычно детально вычисляют момент инерции ротора электродви­гателя и других деталей, установленных на быстроходном валу, а остальные вращающиеся массы учитывают коэффициентом

/«Р = • K {fpom "b! щф), (101)

Где 1муф — момент инерции муфты, соединяющей вал двигателя с редуктором;

K = 1,20—1,25 — коэффициент, учитывающий массы, вра­щающиеся на остальных валах механизма. При расчете грузоподъемных машин с некоторым приближе­нием считают, что во время пуска имеет место' равномерно ускорен­ное движение. Тогда

А=~м! сек2 и е = рад! сек1, (102)

1П 'П

Где V — скорость в м/сек;

И> — угловая скорость в рад/сек; Tn — время разгона в сек; а — ускорение в м! сек2; Е — угловое ускорение в рад/сек2. Пусковой момент иа валу двигателя

М-пуск — МCm ^дин. пост ^дин. аращ - (ЮЗ)

Для подъемного механизма на основании формул (97) и (98)

= (">4>

М _ (О + О.) рДд.

Iv13Uh. пост — 2Itnx >

Лл Inptofa

М Зин. вращ = —Yn > (106)

Где G — вес поднимаемого груза в к;

G0 — вес грузозахватного устройства в н; 1пр — приведенный момент инерции вращающихся частей в кгм2

V — скорость подъема груза в м! сек D6 — диаметр барабана в м Tn — продолжительность пуска в сек I — передаточное число редуктора; т — скоростная кратность полиспаста.

Электродвигатели грузоподъемных машин допускают кратко­временную перегрузку. Поэтому двигатель обычно выбирают по статическому моменту и проверяют на перегрузку при пуске.

Перегрузка двигателя при пуске не должна превышать допу­скаемой

-ж*[3] «т. <|07>

У

Где MH0V --- 9550 — номинальный момент, развиваемый дви-

ПДа

Гателем, в н. м. [А] — кратность максимального момента.

В подъемных механизмах нормализованных мостовых кранов динамическая нагрузка составляет около 30% от статической. С учетом допускаемой перегрузки необходимая мощность двига­теля подъемного механизма может быть предварительно опреде­лена по формуле 1

<|08>

Двигатель внутреннего сгорания не допускает перегрузки, по­этому его мощность выбирают по максимальному пусковому мо­менту, определяемому по формуле (103)

Мпцскадв

N = КвГП.

TOOOrj

Пример. Определить мощность электродвигателя и передаточное число редуктора подъемной лебедки мостового крана грузоподъемностью G — 50 ООО н (5000 кгс). Полиспаст сдвоенный; грузовая кратность полиспаста т = 4; скорость подъема V ~ 0,25 м/сек; диаметр барабана 0,4 м; продолжительность пуска Tn ~ — 1,0 сек ток переменный напряжением 380 в, режим работы крана средний.

К. л. д. механизма т) = 0,8; вес крюковой подвески не учитываем.

Необходимая мощность электродвигателя (формула 108) _ UGa _ 1,3-50 000.0,25 N~ 1,7-10001! ГГйхЩ "" ' квт'

Выбираем по каталогу электродвигатель с фазовым ротором типа МТВ ЗП-6 на! напряжение 380/220 в, мощность П квт при ПВ 25%, я = 945 об/мин; (91 рад/сек) GD2 — 0,9 кгмК

Кратность максимального момента [K = 2,3.

Номинальный момент электродвигателя

Мн0м = 9550-- 9550-^ = 112 нм. П 945

Скорость наматывания каната на барабан

Vm 0,25-4

VK — —— — —- -- 0,5 м/сек.

Угловая скорость барабана

14-2 0,5-2

Ш(5 ~ о, Г~ ~2,5 рад/сек-

Передаточное число редуктора

39G.

О >,, 2,5

Статический момент па палу электродвигателя (формула 104)

GVDQ 50 000-0,4

Man - 1)lT— — о оЬ с 1 п о - нм ■

2 Ilnr 2-39,6-1 -0,8

Динамический момент от поступательно движущихся масс

Gi'Dp 5000-0,25.0,4 Мдин. тст - ■ - щ^ - 2.39 6.1 -0.8 ~ ' НМ'

Приведенный маховой момент вращающихся частей

GDp ^ 1.2GDlom ^ 1,2-0,9 ^ 1.08 КЙ**.

Динамический момент от вращающихся масс

GDlp^de 1.08.99 Мдпн. вращ ^ — —^— — 2Ь/ нм.

Пусковой момент на валу двигателя

Мпуск = Мст - Г Мдин. пост + Мзин. вращ - 158 - f 3,9 + 26,7 = 188,6 мл. Перегрузка двигателя прп пуске

Мпуск 188,6

JҐlHOM 1

Что допустимо K] — 2,8.