Задание 2. Опишите статические нагрузки двигателей основных механизмов кранов

Мощность и момент на валу двигателя подъёмной ле­бедки в статическом режиме работы подъема груза могут быть подсчитаны по формулам:

где Р - мощность на валу двигателя, кВт;

G - сила, необходимая для подъема груза, Н;

G₀ - сила для подъема захватывающего приспособле­ния, Н;

М - момент на валу двигателя, Н∙м;

υ - скорость подъема груза, м/с;

D - диаметр барабана подъемной лебедки, м;

η - к. п. д. подъемного механизма;

i – передаточное отношение редуктора и полиспаста.

В режиме спуска двигатель развивает мощность, рав­ную разности мощности трения P_тр и мощности, обусловлен­ной действием силы тяжести опускающегося груза P_гр:

При опускании средних и тяжелых грузов энергия на­правляется с вала механизма к двигателю, так как P_гр > P_тр (тормозной спуск). При этом мощность на валу дви­гателя, кВт, выразится формулой:

При спуске легких грузов или пустого крюка возможны случаи, когда P_гр < P_тр. При этом двигатель работает с движущим моментом (силовой спуск) и развивает мощ­ность, кВт,

На основании приведенных формул можно определить мощность двигателя при любой загрузке крюка. При расчё­тах следует помнить, что к. п. д. механизма зависит от его загрузки.

Мощность и момент на валу двигателей механизмов го­ризонтального передвижения в статическом режиме работы могут быть определены по формулам:

где Р – мощность на валу двигателя механизма передвижения, кВт;

М - момент на валу двигателя механизма передвижения, Н∙м;

G - вес перемещаемого груза, Н;

G1 - собственный вес механизма передвижения, Н;

υ - скорость движения, м/с;

R - радиус колеса, м;

r - радиус шейки оси колеса, м;

μ - коэффициент трения скольжения (μ = 0,08­÷0,12);

f - коэффициент трения качения, м (f = 0,0005÷­0,001 м);

η – к. п. д. механизма передвижения;

k - коэффициент, учитывающий трение реборд колес о рельсы;

i - передаточное отношение редуктора механизма передвижения.

Рис.1. Зависимость к.п.д. механизма от нагрузки.

В ряде подъемно-транспортных механизмов передвиже­ние осуществляется не по горизонтальному направлению. Возможно также действие ветровой нагрузки и т. п. Фор­мула для определения мощности в этом случае может быть представлена в виде:

где α – угол наклона направляющих к горизонтальной плоскости;

F - удельная ветровая нагрузка, Н/м²;

S - площадь, на которую действует давление ветра под углом 90º, м².

Здесь первое слагаемое характеризует собой мощность на валу двигателя, необходимую для преодоления трения при горизонтальном передвижении; второе слагаемое соот­ветствует мощности подъема, третье является составляю­щей мощности от ветровой нагрузки. Если положить ветро­вую нагрузку равной нулю, то при α = 0 получим выраже­ние для мощности, соответствующее формуле:

а при α = 90º - формуле: