6. Электропривод грузоподъёмных механизмов

6.1.Общая характеристика гпм

Под термином «грузоподъемное устройст­во» понимается комплекс механизмов, оборудования и конструкций, предназначенных для переработки различных грузов.

ГПМ принято классифицировать по двум основным признакам:

1. по назначению;

2. по типу передаточного механизма ( передачи ).

По назначению ГПМ могут быть разделены на 4 группы:

- лебедки и краны грузоподъемностью до 8 т, обеспечивающие переработку массовых грузов;

- грузовые механизмы для перегрузки контейнеров массой от 8 до 32 т, а также тяжеловесных грузов (тяжеловесные лебедки, козловые и мостовые контейнерные краны);

- лебедки общесудового назначения (шлюпочные ) и лебедки грузовых и пассажирских лифтов;

- специальные лебедки и краны, применяемые на судах специаль­ного назначения ( буксирные, траловые, гидрологические и др.)

Грузовые лебедки являются наиболее распространенными гру­зоподъемными механизмами на судах. Операции переноса груза выполняются грузовыми лебедками с помощью грузовых стрел.

Грузовые краны являются автономными механизмами и в отличие от лебедок не требуют дополнительного такелажа. Грузовые краны имеют 3 механизма: подъема груза, изменения вылета стрелы и поворота.

Козловые и мостовые контейнерные краны имеют 2 механизма: подъема и передвижения, а в некоторых случаях имеют третий механизм, служащий для захвата контейне­ров. Грузовые краны постоянно готовы к действию и обеспечивают более высокую производительность и экономичность перегрузочных работ.

Передаточ­ные механизмы ГПМ бывают двух типов:

- меха­нические;

- гидравлические.

В качестве механической передачи в ГПМ используют червячный или цилиндрический редуктор. Наибольшее распространение получили грузовые устрой­ства с цилиндрическим редуктором, который по сравнению с чер­вячным обеспечивает более высокий КПД механизма.

В настоящее время на судах находят применение также электро­гидравлические грузовые краны. Мощность электродвигателя насоса может составлять от десятков до сотен кВт.

6.2.Условия эксплуатации электроприводов судовых гпм

Современный электро­привод судовых грузоподъемных механизмов изготавливается с использованием специализированных электрических машин и аппаратов, отвечающих особым требованиям эксплуатации.

К оборудова­нию предъявляются более высо­кие требования по прочности и коррозийной стойкости.

Главная особенность электроприводов судовых грузоподъемных ме­ханизмов в их питании от электростанций соизмеримой мощности. Приходится искать комплексное решение задач по обеспечению стабилизации параметров тока и устойчивости работы электростанции с мощными электроприводами грузовых устройств, а также по выбору наиболее целесообразных электродвигате­лей и систем управления, позволяющих уменьшить пиковые нагруз­ки в условиях частой работы в динамических режимах.

6.3.Режимы работы гпм

Электроприводы ГПМ работают в повторно-кратковременном режиме, в соответствии с международной классификацией он обозначается S3.

Этот режим характеризуется частыми пусками и остановками электродвигателя.

В общем виде цикл работы грузовой лебедки состоит из следующих 8 операций:

- подъем груза;

- перенос груза в горизонталь­ной плоскости;

- опускание груза;

- расстроповка груза;

- подъем холосто­го гака;

- обратное перемещение гака в горизонтальной плоскости;

- опускание холостого гака;

- застроповка нового груза.

Грузовые операции могут осуществляться одной лебедкой, двумя лебедками или грузо­вым краном.

Режим работы определяет вид нагрузочной диаграммы, представляющей собой зависимость момента на валу двигателя от времени, т.е. М ( t ).

Рисунок 6.1. Нагрузочная диаграмма электропривода при работе одной лебедки

Работу лебедки в этом случае можно проиллюстрировать диаграм­мой изменения момента на валу ЭД за цикл погрузки .

Момент на валу ЭД считают положительным в том случае, когда он совпадает по знаку с направлением вращения ЭД, и отрицатель­ным, когда не совпадает, т. е. ЭД работает в тормозном (рекупера­тивном) режиме. На диаграмме приняты обозначения: М -стати­ческий момент ЭД при подъеме груза; М - то же при спуске груза; М , М - статические моменты соответственно при подъеме и спуске холостого гака; Т - полное время цикла; t , t , t , t - время работы лебедки; t - время перевода стрелы с грузом от борта к люку; t - время освобождения груза от стропов; t - время пере­вода стрелы с пустым гаком от люка к борту; t - время застроповка ( крепления ) груза.