1 Методика розрахунку

1.1 Статична потужність на валу двигуна підйомної лебідки в усталеному режимі роботи при підйомі вантажу Р_с.1, кВт:

(1)

де G – вага вантажу, який піднімається, Н;

G₀ – вага вантажозахватного пристрою, Н;

ККД передатного механізму підйому, в.о.;

V – швидкість підйому вантажу, м/с.

1.2 При гальмівному спуску важких та середніх вантажів статична потужність Р_с.2, кВт, дорівнюватиме

, (2)

1.3 Коефіцієнт завантаження K при холостому ході обчислюється за формулою (3)

, (3)

де G – вага вантажу;

G_н – номінальна вантажопідйомність крана.

, в.о.

90 85 80 75 70 60 %

0 ,8

0 ,6

0 ,4

0 ,2

K

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Рисунок 1 – Криві залежності коефіцієнта корисної дії механізму підйому

від величини завантаження

1.4 Після цього для обчисленого коефіцієнта завантаження K за графіком рис. 1 визначається ККД холостого ходу , яке відповідає заданому ККД при повному завантаженні.

1.5 При підйомі порожнього вантажозахватного пристрою статична потужність Р_с.3, кВт, дорівнюватиме

. (4)

де V_с – швидкість спуску, м/с.

1.6 Потужність, яка обумовлена дією сили тертя у механізмі підйому Р_тр, кВт

(5)

1.7 При силовому спуску легких вантажів статична потужність Р_с.4, кВт, дорівнюватиме

. (6)

1.8 Час роботи двигуна при підйомі вантажу t_p, c, розраховується за формулою

, (7)

де Н – висота підйому, м;

V – швидкість підйому, м/с.

1.9 Після визначення статичних потужностей та часу підйому, будується навантажувальна діаграма. Швидкість приймається постійною незалежно від навантаження при підйомі та спуску. Параметри найхарактернішого робочого циклу механізму підйому наведені у табл. 1.

Таблиця 1 – Робочий цикл механізму підйому

Ділянки діаграми	Підйом вантажу	Пауза	Спуск вантажу	Пауза	Підйом гака	Пауза	Спуск гака	Пауза
Рс, кВт	Рс.1	0	Рс.2	0	Рс.3	0	Рс.4	0
t, c	tp	t0	tp	t0	tp	t0	tp	t0

1.10 За навантажувальною діаграмою знаходиться еквівалентна потужність Р_е, кВт, за сумарний час роботи двигуна:

. (8)

1.11 Дійсна тривалість вмикання ТВ_д, %

, (9)

де t₀ – час паузи.

1.12 Обчислюється розрахункова потужність двигуна Р_е.ном, кВт, шляхом перерахування отриманої величини еквівалентної потужності Р_е на найближчу стандартну тривалість вмикання ТВ_ном

(10)

1.13 Передатне відношення приводу механізму підйому

і = і_р ∙ і_п, (11)

де і_р – передатне число редуктора;

і_п – кратність поліспаста.

1.14 Частота обертання валу двигуна п_дв, об/хв.

, (12)

де V – швидкість підйому, м/хв.;

D_б – діаметр барабана лебідки, м.

1.15 Двигун попередньо вибирається за каталогами [4 – 6] на номінальну потужність Р_н при стандартній тривалості вмикання ТВ_ном згідно умови

(13)

Для привода підйому на змінному струмі необхідно вибирати асинхронний двигун з фазним ротором серії 4МТ (Каталог ЛК 01.40.05-80. Двигатели асинхронные металлургические серий 4МТН225, 280 и 4МТКН225. – М.: Информэлектро, 1980. – 8 с.; Каталог ЛК 01.20.02-85. Двигатели асинхронные металлургические серий 4МТН и 4МТКН. – М.: Информэлектро, 1985. – 4 с.)

Для привода підйому на постійному струмі необхідно вибирати двигун постійного струму серії Д послідовного збудження (Каталог 01.19.01-78. Двигатели постоянного тока металлургические и крановые серии Д мощностью 2,5 – 185 кВт. – М.: Информэлектро, 1978. – 28 с.)

Його номінальна частота обертання n_ном повинна відповідати заданій швидкості підйому V у межах допустимих відхилень. З каталогу виписуються основні дані вибраного двигуна, а саме: тип, номінальні параметри (потужність при стандартній тривалості вмикання, напруга, струм, частота обертання, номінальний та максимальний моменти).

1.16 Якщо у каталозі не наведений номінальний момент двигуна М_ном, Н∙м, його можна обчислити за формулою

, (14)

1.17 Статичні моменти на валу двигуна підйому М_с, Нм, розраховуються за формулою:

, (15)

де Р_с – статичні потужності при підйомі вантажу; підйомі вантажозахватного пристрою; спуску вантажу; спуску вантажозахватного пристрою, які розраховані за формулами (1), (2), (4), (6), кВт;

R_б – радіус барабану підйомної лебідки, м;

V_п – швидкість підйому вантажу, м/с;

1.18 Перевірка двигуна на допустиме перевантаження виконується згідно умови:

М_доп. > M_c.1, (16)

де М_доп – максимальний допустимий момент двигуна (за каталогами [4 – 6]), Н∙м;

1.19 Середній пусковий момент двигуна М_{ср.пуск}, Н∙м, визначається за формулою

, (17)

де М₁ – максимальний момент двигуна; М₁ для двигунів типу Д приймається рівним 2,5 М_ном; М₁ для двигунів типу 4МТ приймається рівним 2,1 М_ном, Н∙м;

М₂ – момент перемикання (М₂ = 1,2 М_ном), Н∙м.

Примітка: При цих даних Мср.пуск. для двигунів типу Д дорівнює ; для двигунів типу 4МТ дорівнює

1.20 Перевірка двигуна на здійснюваність пуску за умовою

, (18)

1.21 Перевірка двигуна на динамічні навантаження.

Якщо відношення

, (19)

де t_уст – час усталеної роботи двигуна, с;

t_п – час розгону двигуна при пуску, с (див. початкові дані);

t_г – час гальмування двигуна, с.

то впливом динамічних навантажень на нагрівання можна знехтувати і необхідність у побудові уточненої навантажувальної діаграми відпадає, у противному випадку при побудові уточненої навантажувальної діаграми необхідно врахувати час пуску і гальмування.