Пример 2.5. Расчета механических нагрузок и построения нагрузочной диаграммы привода механизма передвижения

Моста крана

Масса тележки и балки 200 т; скорость перемещения 0,5 м/с, обобщенный коэффициент сопротивления движению 0,03; м/с; КПД передачи 95 %.

Решение.Расчет мощности привода механизма передвижения моста крана производится по формуле

где f_об – обобщенный коэффициент сопротивления движению; v_пер – скорость перемещения, м/с; η_п – КПД передачи; m_o собственная масса, а m_г – тогда масса груза.

Обобщенный коэффициент сопротивления определяется по формулам:

где К – коэффициент сопротивления, учитывающий трение реборд колес о рельсы (К=1,5 – 2,5); μ – коэффициент трения качения(μ=0,015) или трения скольжения(μ=0,15) в зависимости от вида подшипника; r – радиус шейки оси колеса, м; f₀ – коэффициент трения качения ходового колеса по рельсу М (f₀=0,0003 м для колес Rхк≤150 мм; R_хк – радиус ходового колеса.

Табл. 2.1

Технические данные выбранного двигателя

К установке принимаем четыре трехфазных асинхронных двигателя с фазным ротором типа MTF 412-8.

Для построения нагрузочной диаграммы необходимо определить следующие величины:

Номинальный момент двигателей:

.

Величина среднего пускового момента двигателей:

, . (2. 2.68)

Величина тормозного момента:

, . (2. 2.69)

Момент сопротивления при движении крана с грузом:

Момент сопротивления при движении крана без груза:

Величина махового момента при движении крана с грузом:

Величина махового момента при движении крана без груза:

Суммарная величина махового момента груженого крана:

где δ – коэффициент учитывающий наличие вращающихся частей на валу двигателя, принимается 1,05 – 1,25; GD_муф – величина махового момента, учитывающая наличие соединительных муфт и редуктора для ЭП кранового механизма передвижения моста грузоподъемностью 200 тонн принимаем 16,44 кг∙м².

Суммарная величина махового момента порожнего крана:

Время пуска при движении груженного крана:

Время пуска при движении крана без груза:

Время торможения крана:

. (2. 2.78)

где β_д - добавочный коэффициент принимается от 0,3 до 0,6.

Время установившегося движения крана:

Вывод: по результатам расчета моментов двигателя и их времени действия строим нагрузочную диаграмму, рис. 2.6.

Рис. 2.6. Нагрузочная диаграмма ЭП перемещения моста

Пример 2.6. Работа ЭП характеризуется: М_с1 = 40 Нм; М_с2 = 15 Нм; t­₁ = 20 с; t₂ = 60 с; t_р = 2 с; t_τ = 1 с, t_y = 77 с; ω_уст = 140 рад/с; J = 0,8 кг·м². Определить расчетный момент и мощность двигателя, построить его нагру­зочную диаграмму.

Решение.Расчетный момент двигателя и расчетная мощность определяется:

(2. 2.80)

(2. 2.81)

Для построения нагрузочной диаграммы двигателя M(t) определим сначала динамические моменты на участках разбега М_дин.р. и торможения М_дин.т.:

(2. 2.82)

Найдем моменты двигателя на участках разбега М₁ и торможения М₂ :

Рис. 2.7. Моменты двигателя на участках движения (t₁,...t_p) и (t₂...t_τ)

Моменты двигателя (рис.2.7) на участках установившегося движения (t₁,...t_p) и (t₂...t_τ) равны моментам нагрузки М_с1 и М_с2, поскольку динамический момент на них равен нулю.