7.2. Электропривод механизма передвижения тележки мостового крана

7.2.1. Общие сведения

Механизм передвижения предназначен для транспортировки различных грузов и может состоять из одного или двух электродвигателей, которые передают движение через редуктор на ходовые колеса, осуществляющие перемещение по рельсовым путям тележки.

Разгон и торможение происходят с постоянным ускорением, величина которого ограничивается технологическими факторами и условием отсутствия пробуксовки колес.

Кинематическая схема механизма передвижения тележки приведена на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Кинематическая схема механизма передвижения тележки:

1 – электродвигатель; 2 – тормоз; 3 – редуктор; 4 – ходовые колеса

Для привода механизма передвижения широко используются асинхронные двигатели с фазным ротором и реже двигатели постоянного тока. На практике чаще применяют релейно-контактное управление. Пуск реостатами, ступенчатый. Торможение – электромеханическое.

В вариантах задания на проектирование (для выбора мощности и типа электродвигателя) заданы следующие технические характеристики механизма передвижения тележки: грузоподъемность , кН; скорость передвижения тележки , м/с; диаметр ходового колеса , м; диаметр цапф (подшипников) колес , м; ускорение (замедление) , ; передаточное число редуктора , о.е; длительность цикла , с; к.п.д. механизма , о.е.; путь передвижения тележки , м.

7.2.2. Указания к расчету

Для выбора мощности электродвигателя необходимо также знать массу тележки. Массу тележки грузоподъемностью 5–50 т можно рассчитать по следующей формуле

, (7.21)

где – коэффициенты, зависящие от режима работы крана;

Q – грузоподъемность, т.

Время пуска (торможения) двигателя с нагруженной и ненагруженной тележкой

. (7.22)

Средняя скорость передвижения тележки за время пуска (торможения)

. (7.23)

Путь нагруженной тележки при пуске и торможении

. (7.24)

Путь ненагруженной тележки при пуске и торможении

. (7.25)

Путь нагруженной тележки при установившейся скорости

. (7.26)

Путь ненагруженной тележки при установившейся скорости

. (7.27)

Время движения нагруженной тележки с установившейся скоростью

. (7.28)

Время движения ненагруженной тележки с установившейся скоростью

. (7.29)

Расчетная продолжительность включения электродвигателя тележки

. (7.30)

Момент статической нагрузки при движении с грузом

(7.31)

где – коэффициент трения ребер ходовых колес механизма передвижения о рельсы;

– коэффициент трения качения подшипников ходовых колес механизма передвижения;

– коэффициент трения качения ходовых колес механизма передвижения, м.

Значения коэффициентов , , приведены в справочной литературе.

Момент статической нагрузки при движении без груза

. (7.32)

Предварительный выбор мощности электродвигателя производится по статическому среднеквадратичному (эквивалентному) моменту

. (7.33)

Учтем неизвестную на данном этапе расчета динамическую составляющую нагрузки с помощью коэффициента запаса К_з

. (7.34)

Требуемая номинальная скорость двигателя

. (7.35)

Частота вращения вала двигателя

. (7.36)

Эквивалентная расчетная мощность электродвигателя

. (7.37)

Пересчитанная на стандартную продолжительность включения (ПВн = 40 %) мощность

(7.38)

По этой мощности из справочника по крановому электроприводу выбирается тип, номинальная мощность двигателя и его справочные (каталожные) данные.

Уточненная частота вращения

(7.39)

Радиус приведения кинематической цепи между двигателем и исполнительным механизмом

(7.40)

Суммарный приведенный момент инерции для нагруженного и ненагруженного механизма:

(7.41)

(7.42)

Динамические моменты для нагруженного и ненагруженного механизма:

(7.43)

(7.44)

Моменты сопротивления двигателя при пуске и торможении с грузом:

(7.45)

(7.46)

Моменты сопротивления двигателя при пуске и торможении без груза:

(7.47)

(7.48)

Эквивалентный момент двигателя при стандартной продолжительности включения (ПВн=40%)

(7.49)

Номинальный момент двигателя

(7.50)

Выбранный двигатель проходит по нагреву, если выполняется условие . Двигатель проходит по перегрузочной способности, если выполняется условие .

Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, необходимо принимать двигатель следующий больший по мощности.