4. Определение параметров расчётной механической системы

Параметры расчётной механической системы будем определять по изменённой кинематической схеме (рис. 4), все приведения осуществляются к валу двигателя №1.

Рис. 4.

Определим передаточное отношение кинематической схемы

Приведём моменты к валу двигателя

Приведём этот момент к валу двигателя для двух случаев:

• происходит подъём груза (прямое направление потока энергии):

• происходит опускание груза (обратное направление потока энергии):

Приведём моменты инерции к валу двигателя

Определим момент инерции барабана. Барабан конструктивно состоит из трёх элементов: двух дисков с моментами инерции и полого цилиндра с моментом инерции .

Рис. 5.

где m – масса элемента, кг;

r – радиус элемента, м;

Массу определим исходя из формулы

где

V – объём элемента:

Определим момент инерции всего рабочего механизма:

;

где - момент инерции, создаваемый поднимаемым грузом.

Момент инерции на валу двигателя:

,

где - число ступеней редуктора.

При подъёме груза:

При опускании груза:

Моменты сухого и вязкого трения из-за их незначительной величины учитывать не будем.

5. Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы

Технологический процесс для упрощения представим циклом, состоящим из нескольких операций. Каждой операции соответствуют один или несколько участков тахограммы и нагрузочной диаграммы:

1. Выборка слабины каната (запасовка каната на крюкодержатели и подъём с малой скоростью до момента, когда груз оторвётся от земли). Высота выборки – 1 м (участки 1 и 2).

2. Подъём на высоту 12 м с максимальной скоростью (участки 3, 4 и 5).

3. Пауза, учитывающая время поворота платформы и изменение вылета стрелы. Время паузы – 120 с (участок 6).

4. Опускание груза на 2 м (участки 7, 8 и 9)

5. Опускание крюковой обоймы на 1 м для облегчения распасовки каната (участки 10 и 11)

6. Пауза, учитывающая время разгрузки. Время паузы – 180 с (участок 12).

7. Подъём крюковой обоймы на 3 м (участки 13, 14 и 15).

8. Пауза, учитывающая время перехода платформы и стрелы в исходное состояние (участок 16).

9. Опускание крюковой подвески на 13 м (участки 17, 18, 19).

10. Пауза, учитывающая время загрузки следующей партии груза. Время паузы – 120 с (участок 20).

Изобразим примерный вид тахограммы:

Рис. 6.

Определим предельно допустимое угловое ускорение двигателя, назначим рабочие угловое ускорение и угловые скорости.

Принимаем

При выборке слабины каната:

При подъёме и опускании груза:

При подъёме и опускании незагруженной крюковой обоймы:

Определим длительность участков:

Участок 1:

Участок 2:

Используя данные формулы, определим длительность всех участков. Так как эти математические операции довольно просты, но весьма объёмны, приведём конечные значения длительности участков, а для наглядности занесём их в таблицу.

Таблица 2

№ участка	Длительность участка, с	Скорость электропривода, рад/с	Ускорение электропривода, рад/с2	Приведённый момент сопротивления,	Приведённый момент инерции,	Динамический момент,	Момент на валу двигателя,
1	0,2	-				110,28	114,58
2	24,9					0	4,3
3	0,8	-				110,28	981,236
4	59,16					0	870,956
5	0,98	-	-			-110,28	760,676
6	120	0	0	0	0	0	0
7	0,98	-	-			-106,32	577,377
8	9,16					0	683,697
9	0,8	-				106,32	790,017
10	24,89	-				0	3,4
11	0,2	-				106,32	109,72
12	180	0	0	0	0	0	0
13	1,4	-				110,28	114,58
14	9,28					0	4,3
15	1,4	-	-			-110,28	-105,98
16	120	0	0	0	0	0	0
17	1,4	-	-			106,32	-102,92
18	44,99					0	3,4
19	1,4	-				106,32	109,72
20	120	0	0	0	0	0	0

Тахограмму и нагрузочную диаграмму построим, используя эти табличные данные (см. приложение).