3535

- надежное ограничение момента и тока допустимым стопорным значением во всех режимах работы, то есть обладать механической характеристикой экскаваторной формы.

Рис. 5.13. Экскаваторная характеристика

Форму экскаваторной характеристики часто оценивают коэффициентом отсечки КОТС = Мст / Мотс . При этом рекомендуются следующие коэффициентом отсечки:

- для двигателя подъема КОТС = 0.7- 0.8; - для двигателя напора КОТС = 0.6- 0.7;

-для двигателей поворота коэффициентом отсечки определяется допустимым сокращением продолжительности переходных процессов при поворотах экскаватора в забой и на разгрузку;

-экономичное регулирование скорости в диапазоне 4..6:1 и рекуперацию энергии, освобождающейся при торможениях механизма поворота или при опускании ковша. Жесткость механической характеристики при нулевом положении командоконтроллера должна обеспечивать малую скорость спуска – электрическое удержание ковша;

-эффективное ограничение динамических нагрузок механизмов, содержащих упругие механические связи,

пригодную пространственно интегрированную конструкцию.

Выполнение данных требований должно обеспечить удовлетворительную работу преобразовательной техники в условиях эксплуатации экскаватора.

К числу основных требований к электроприводам отно

-

сятся также вопросы энергосбережения, качества энергопотребления и минимальных затрат на обслуживание в эксплуатации.

Кроме общих требований к электроприводам экскаватора предъявляются следующие конкретные требования, к которым следует отнести:

-наибольшее приближение механической характеристики двигателей к экскаваторной форме;

-наименьший маховый момент якорей электродвигателей для получения минимальных динамических усилий при быстрых изменениях скорости;

-минимальные расхождения статических и динамических характеристик двигателей в динамических режимах;

-возможность применения электрического торможения;

-гибкость, надежность, и легкость управления главными приводами при простой их конструкции;

-регулирование скорости двигателя в широких пределах;

-наименьшие потери электроэнергии на всех скоростях;

-надежность работы электрической аппаратуры управления;

-возможность автоматического управления главными приводами и автоматического регулирования;

-простота системы электропривода;

-возможность унификации систем электропривода для различных экскаваторов;

- электроприводы основных механизмов должны иметь температурную стабилизацию механических характеристик.

5.5. Электропривод подъѐма ковша карьерного экскаватора

Лебедка подъема предназначена для подъема ковша экскаватора посредством сдвоенного полиспаста. На лебедках ЭКГ-10 допускается применение канатов 52 и 45,5 мм. Кинематическая схема лебедки подъема

приведена на рис. 5.14.

Рис. 5.14. Кинематическая схема лебедки подъема: 1 – тормоз пневматический, 2 – двигатель, 3 – барабан редуктор, а – шестерни, b – центральное колесо, g – сателлиты, h – водила.

Лебедка приводится в действие двумя электродвигателями постоянного тока. Крутящий момент от каждого двигателя передается через зубчатую обойму и торсион на ведущую шестерню первого планетарного ряда барабан-редуктор.

От ведущей шестерни крутящий момент передается через три сателлита, обегающих по неподвижному центральному колесу, на водило, далее через торсион на шестерню второй

ступени и затем четыре сателлита, обегающих по центральному колесу, на водило второй ступени, жестко связанное с внутренним барабаном и промежуточным барабаном. Оба внутренних барабана соединены между собой через промежуточный барабан. Центральное колесо от проворачивания удерживается зубчатым колесом, сидящим на венце зубчатой втулки, запрессованной во втулку, которая в свою очередь

зажимается на раме полухомутом и удерживается от проворачивания двумя шпонками. На внутренние барабаны одеваются полуобечайки рабочих барабанов, которые крепятся болтами и полукольцами.

Работа подъемного механизма носит циклический характер, причем для подъемного механизма характерны резко переменное изменение статического момента сопротивления и колебания скорости перемещения рабочего органа.

Для подъемного механизма экскаватора ЭКГ-10 характерны следующие чередование операций во время его работы. В начале копания происходит быстрая подача рукояти вперед с последующим уменьшением скорости поступательного движения по мере подъема рукояти.

Требования к электроприводу подъѐма

Каждый электропривод главного рабочего механизма, отвечая общим требованиям, должен также удовлетворять специфическим требованиям, связанным с технологией работы исполнительного рабочего механизма. Например, механизм подъема работает в условиях резко переменной нагрузки, часто превышающей номинальную, что возникает опасность разрушения звеньев кинематической цепи.

требования к приводу подъема, основные из которых следующие:

-скорость при разгоне и реверсировании должна изменяться достаточно равномерно для обеспечения большей средней скорости;

-скорость опускания рукояти должна быть выше скорости подъема;

-при весьма большом внезапном возрастании нагрузки вращающий момент привода не должен превышать максимальный расчетный статический момент привода при работе «на упор»;

-диапазон регулирования скорости должен быть 5..6:1;

-привод должен иметь для различных положений командоконтроллера практически выполнимые механические характеристики;

-для подъема рукояти без копания должна быть предусмотрена последняя ступень повышенной скорости и уменьшенный момент вращения двигателя.

Определение мощности двигателя подъема

Работа подъемного механизма носит циклический характер с резко переменным изменением статического момента сопротивления и колебания скорости перемещения рабочего органа. Если из цикла работы экскаватора исключить непро-должительные по времени операции маневрирования с ковшом над местом разгрузки, то в расчетах по определению мощности двигателя привода подъемного механизмов время цикла можно разделить на три периода: копание, поворот платформы с гружѐным ковшом к месту разгрузки и поворот платформы с порожним ковшом в забой. При таком варианте цикла значительно упрощается построение нагрузочных и скоростных

диаграмм, необходимых для определения мощности электродвигателя подъема.

Для машин и механизмов, работающих в повторнократковременном режиме с частыми пусками и торможениями, при предварительных расчетах пользуются средневзвешенной мощностью Р св .

где Pi – мощности, потребляемые двигателем за отдельные промежутки времени ti ;

n

ti - продолжительность работы механизма за один

1

цикл; n – число операций в цикле.

Для определения мощности двигателя по (5.27) необходимо построить нагрузочные диаграммы механизмов, а также тахограммы за эти же отрезки времени. И тогда для каждого интервала времени мощность двигателя находится по формуле

где Ni – усилие, Н; vi – линейная скорость, м/с;

– КПД механизма.

Методику расчета мощности двигателя подъема рассмотрим на примере экскаватора ЭКГ10.

Расчет нагрузочной диаграммы и тахограммы механизма подъема

Для построения графиков необходимо сделать

предварительные вычисления параметров экскаватора /38/

Размеры ковша: - ширина, м

bКЛ =1,2 3 EЛ 1,23 10 2,6 м;

где СК .Л . – коэффициент условий работы, т·м-3 ,

СКЛ = 0,7- 1,2 – легкие условия работы; СКЛ = 0,9- 1,7 – средние; СКЛ = 1,1- 2,1 –тяжелые.

где KLР –линейный коэффициент, KLР-=1,15-1,25.

где сР 0,8 1,0 - коэффициент для определения размеров