3. Механические характеристики электропривода механизма подъема крана по системе тп-д и режимы работы двигателя и преобразователя при подъеме и опускании.
Механизм подъема включает двигатель Д, приводящий в движение барабан Б одноконцевой лебедки (Рис.1). На валу Д установлен тормоз Т. Перемещаемый груз связан с барабаном через крюковую подвеску КП и полиспаст П (набор блоков). Без учета потерь в механизме момент, приведенный к валу двигателя:
,
(1)
где Go
– вес грузозахватного устройства; G
– вес поднимаемого груза; Dб
– диаметр барабана;
- передаточные числа редуктора и
полиспаста.
Мгр – активный – в идеальном случае подъем груза всегда осуществляется в двигательном режиме, а опускание – в тормозном. Однако, в реальности на валу Д имеет место дополнительный реактивный Мс, обусловленный необходимостью преодоления трения в механизме. Поэтому при подъеме или опускании, суммарный момент на валу Д определяется соотношением этих двух моментов.
-
Подъем. G=Gн (Рис.3).
,
где Мгрн определяется по (1)
при G=Gн.
- номинальный КПД лебедки.
-
Спуск. G=Gн.
.
Если
,
то: Рис.2. По данным кривым определяются
значения
при
подъеме или опускании при
.
-
Режим подъема пустого крюка (G=0).
,
где Мгро – активная составляющая на
валу Д, обусловленная весом
грузозахватывающего устройства.
,
где
- КПД лебедки при пустом крюке. При
достаточно тяжелом грузозахватывающем
устройстве:
.
-
Режим опускания пустого крюка.
.
В этом случае в
зависимости от Go
и
,
может быть положительным и опускание
будет происходить в тормозном режиме
работы. Если
<0,
то значит реактивная составляющая Мст
преобладает и без дополнительного
усилия от двигателя грузозахватывающее
устройство после разтормаживания
опускаться не будет. В этом случае Д
надо включить в направлении опускания
и работать он будет в двигательном
режиме – режиме силового спуска.
Динамическая нагрузка рассчитывается из ограничений по величине допустимого ускорения при перемещении груза.
В зависимости от
конкретной скорости перемещения груза,
максимальное линейное ускорение:
.
.
(2).
Так как i
механизма достаточно большое,
.
Как правило, доля динамической составляющей
нагрузки не велика, основная – статическая.
Лебедки, применяющиеся в механизмах подъема, относятся к разряду одноконцевых, то есть неуравновешенных. Поэтому Мст с увеличением высоты подъема возрастает за счет того, что начинает влиять собственный вес канатов, на которые подвешен груз.