Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Строительные краны

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
36.43 Mб
Скачать

оборотов вала двигателя на ступенях регуляторной ветви пусковой характеристики двигателя (см. рис. 117). При этом пределы регулиро­ вания невелики и зачастую бывают недостаточны для обеспечения безударной посадки опускаемого груза, что вызывает необходимость в использовании различных методов для снижения основных и получе­ ния так называемых «посадочных» скоростей. Одним из методов, наиболее простым и эффективным, является применение в приводе лебедки многоскоростного электродвигателя. Такой двигатель с корот­ козамкнутым ротором применен в лебедке гусеничного крана СКГ-40, показанной на рис. 155. Использование двухскоростного двигателя дает возможность снизить, устойчиво и длительно, скорость вращения бара­ бана в 3,2 раза. Поскольку двигатель короткозамкнутый, он не имеет

дальнейшего пускового ступенчатого

 

 

 

 

 

 

регулирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При применении обычных крано­

 

 

 

 

 

 

вых асинхронных электродвигателей

 

 

 

 

 

 

с

фазным

ротором

регулирование

 

 

 

 

 

 

скорости может быть

осуществлено

 

 

 

 

 

 

несколькими путями [117]. Одним из

 

 

 

 

 

 

них является использование электро­

 

 

 

 

 

 

привода с дроссельным управлением,

 

 

 

 

 

 

при котором практически бесступен­

 

 

 

 

 

 

чатое

регулирование

скорости мож­

 

 

 

 

 

 

но получить путем включения в цепь

 

 

 

 

 

 

статора электродвигателя плавно из­

 

 

 

 

 

 

меняющихся индуктивных сопротив­

 

 

 

 

 

 

лений,

так

называемых дросселей

Рис. 156. Принципиальная схема элек­

насыщения, электрическое сопротив­

тропривода

подъемного

механизма

ление прохождению переменного то­

 

с дроссельным управлением

ка

которых

может

регулироваться

 

 

 

 

 

 

изменением величины постоянного тока в их обмотке управления.

 

Подобные системы управления были применены в некоторых башен­

ных кранах [2], выпускавшихся в конце

50-х

годов

(БК-5,

БК-5-195).

Принципиальная

электросхема такого

привода

приведена на

рис. 156.

 

электродвигателя

1

включены

дроссели

насыще­

 

В цепь статора

ния 2\ обмотки управления «3 их питаются от тахогенератора 4, связан­ ного электрически с грузовым датчиком 5 через выпрямитель 6 и индукционный регулятор 7, создающий переменное напряжение в дат­ чике 5. Посредством воздействия на регулируемое сопротивление 5 осу­ ществляется изменение скоростей подъема П и спуска С.

Сущность процесса регулирования

заключается

в следующем.

Угол поворота индукционного регулятора

зависит от

величины груза,

подвешенного к крюку, и влияет на величину напряжения, подводимого к выпрямителю. Регулировка осуществлена таким образом, что при наличии нагрузки дроссели могут обеспечить вращающий момент вала двигателя, уравновешивающего момент, создаваемый на нем грузом. Управление этой уравновешенной системой осуществляется путем регулирования намагничивания дросселей изменением сопротивления 8. Усиление намагничивания приведет к повышению вращающего момента двигателя, т. е. к подъему груза, ослабление — к снижению вращающе­ го момента, т. е. к спуску груза. Тахогенератор 4 является дополни­

тельным регулятором — стабилизатором,

так как

вырабатываемый

им ток действует в направлении подъема

встречно,

а

в направлении

спуска — согласно с током выпрямителя

6, ввиду чего

создается пре-

пятствие увеличению скорости сверх заданной как при спуске, так как увеличивается тормозной момент двигателя, так и при подъеме, так как

тормозной момент уменьшается.

В итоге скорость движения стабилизируется у задаваемой сопротив­ лением 8 величины.

Диапазон регулирования скорости при использовании этого метода практически находится в пределах 1 10. Мощность, необходимая для регулирования, подаваемая 1iepea выпрямитель 6, составляет лишь небольшую часть мощности, реализуемой электродвигателем 1.

Данный метод регулирования, обла­ дающий большими потенциальными воз­ можностями, ввиду усложненности (хотя

иупрощенной в дальнейшем) все же ши­ рокого применения в строительных кра­ нах не получил, что объяснялось частично

итем, что в положениях, близких к ней­ тральным, ввиду некоторой неопределен­ ности и переменности внутренних сопро­ тивлений в механизме, направление вра­ щения электродвигателя получалось про­ тивоположным заданному: например, при постановке аппарата управления на подъ­ ем с малой скоростью осуществлялось опускание груза; имело место и обратное. Работы над совершенствованием этого привода продолжаются.

 

 

 

 

 

 

Значительно

более широкое

примене­

 

 

 

 

 

 

ние получил другой метод регулирования

 

 

 

 

 

 

скорости методом сложения механических

 

 

 

 

 

 

характеристик

двух

совместно работаю­

 

 

 

 

 

 

щих электрических машин, из которых

Рис. 157. Схема

подключения

одна

является

приводным электродвига­

телем, а вторая тормозным генератором

тормозного

генератора

посто­

 

янного тока:

 

постоянного или переменного

тока. При

1 — электродвигатель;

2 — тор­

применении тормозного генератора посто­

мозной электромагнит; 3 — тормоз­

янного тока, включенного на сопротивле­

ной генератор;

4

сопротивления

в цепи

двигателя;

5

— сопротив­

ния (рис. 157), можно обеспечить устой­

ления

в цепи

тормозного

генера­

 

 

тора

 

 

 

чивое регулирование скорости в преде­

рования до

 

 

 

 

лах 1 : 5 и даже довести предел регули­

1 10, что соответствует

пределу

регулирования

при приме­

нении системы Г — Д.

 

 

 

 

 

на башенном кране

Такая система регулирования была применена

БТК-ЮО.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструктивно более простое решение, хотя

и

несколько

худшее

по результатам,

получается

при

использовании

вместо

тормозного

генератора постоянного тока тормозного генератора переменного тока, так называемого «вихревого генератора», выполняемого в виде ротора,

схожего с ротором обычного асинхронного

электродвигателя,

соосного

с валом электродвигателя и окружающего

его неподвижного

статора,

состоящего из двух стальных массивных частей с чередующимися зуб­ цами на каждой части, между которыми размещаются катушки обмотки, питаемой постоянным током (через выпрямитель). При пере­ сечении ротором магнитного потока, создаваемого обмоткой, в нем наводятся вихревые токи, создающие тормозной момент. Предел регу­ лирования, достигаемый этим способом, 4—5.

зоо

живанием ее на пониженных зачениях. В этом случае целесообразно применять, и обычно применяются, электроприводы по системе Г—Д, освещенные ранее (см. гл. 10), обеспечивающие регулировку в преде­

лах до 1 10 и более. Так,

приведенная на рис. 154 лебедка, установ­

Т а б л и ц а 67

ленная на пневмоколесном кране К-255,

работает по системе Г — Д и обладает

Регулировочная характеристика

следующей регулировочной характеристи­

лебедок с приводом по системе

кой (табл.

67).

лебедки и ее

отдельных

 

 

Г - Д

 

 

Конструкция

 

 

 

 

Пределыре­ гулировки

элементов при применении этого привода

 

 

 

Скоростьв минм/

не претерпевает

каких-либо

изменений.

Движение

С целью снижения габаритов и веса

 

 

 

 

 

лебедок, что особенно важно для кранов

 

 

 

 

 

малых

грузоподъемностей,

в

них полу­

Подъем

груза на

 

 

чают применение лебедки

соосного типа

 

 

с планетарными

передачами,

встроенны­

основном

крюке

1—7,5

7,5

ми в

барабан

и прифланцованными

к

Опускание

груза

 

 

остову

лебедки

электродвигателями [55].

на

основном

0,75—24 32

крюке .

 

Такая лебедка, примененная в кране-экс-

Подъем

груза на

 

 

каваторе Э-6512, приведена на рис. 159

вспомогательном

2 -15

7,5

[38]. Особенностью ее является примене­

крюке................

ние встроенного дискового тормоза с ме­

 

 

 

 

 

ханическим

размыканием. Опорами

ле­

бедки являются стойки 1 и 2. К стойке 1 прифланцован корпус 3 встроен­ ного дискового тормоза с механическим размыканием, с прикрепленным к нему с другой стороны электродвигателем 4. На валу электродвигателя

Рис. 159. Лебедка гусеничного крана-экскаватора Э6512 с индивидуальным электропри~ водом на переменном токе и встроенными в барабан планетарными передачами!

а — конструкция; б — схема планетарного редуктора

закреплена втулка 5, имеющая на наружной поверхности шлицы, на к0' торые посажена ведущая полумуфта 6 с пальцами 7, ведущими тормо3' ной диск 8. Пазы в диске 8 имеют дугообразную форму, ввиду чего при включении электродвигателя полумуфта 6 в первое время проворач^' вается на угол до 12° Во время этого проворота за счет скосов, име1°~ щихся на торцовой поверхности отжимных шайб 9 и находящихся межДУ

ними шариков, происходит отжим тормозного диска 8 от тормозной по­ верхности корпуса 3. При выключении двигателя пружина 10 снова при­ жимает диск 8 к тормозной поверхности корпуса 3, гайка 11 регулирует зазор между дисками. С тормозного диска 8 вращение передается раз­ мещенной внутри барабана 12 планетарной передаче, состоящей из валашестерни УЗ, укрепленного внутри барабана венца 14, неподвижного венца /5, укрепленного на диске 16, и трех блоков сателлитов 1718, укрепленных к плавающему водилу 19, не имеющему радиальных опор; сателлиты опираются только на зубья центральных колес, а положение их в боковом направлении регулируется шариками 20, упираемыми вин­ том 21. Схема планетарной передачи приведена на рис. 159, б. Для воз­ можности сборки таких передач должны быть соблюдены условия: при некорригированных зубьях гч — г5 = z4 — г3 и z2 = Z\ + 2z5. При других

Рис. 160. Трехступенчатые планетарные передачи:

а — встроенные в барабан; б — выполненные в виде отдельного блока (редуктора), встроенного в барабан

числах зубьев должны применяться корригированные шестерни, обеспе­ чивающие соблюдение межцентровых расстояний. Передаточное число данной передачи

l + iL

JL

 

 

 

i= -------

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Z2

z3

 

 

 

При корригированных зубьях z3 = 21;

z5 = 23;

=

9; z4 = 54

и Z2= 57; i = 204,1.

 

передачи

с

тремя цен­

Помимо рассмотренной выше планетарной

тральными колесами, могут быть применены и другие типы

планетар­

ных передач, например трехступенчатые передачи с шестью централь­ ными колесами, которые также могут быть встроены в барабан. Схемы их приведены на рис. 160.

При применении передач по рис. 160, а, когда коронные колеса закреплены непосредственно в барабане, последнее водило должно быть закреплено в стойке (внешней опоре).

При применении передач по рис. 160, б планетарные передачи выполняются в виде встраиваемого в барабан отдельного блока, корон­ ные колеса которого замыкаются на стойку (внешнюю опору), а последнее водило приводит барабан.

Очевидно, что передачи могут быть выполненными не только трех­ ступенчатыми, но и двухступенчатыми и даже одноступенчатыми, естественно при соответствующем снижении общего передаточного числа.

Характеристика передач по рис. 160 приведена в табл. 68.

Основные параметры планетарных механизмов,

Т а б л и ц а 68

применяемых в строительных кранах

О б о з н а ч е н и я : Индексы соответствуют зубчатым

колесам и водилу по рис. 160; i — переда­

точное число; индексы при /: внизу — первый ведущее звено, второй — ведомое; вверху — неподвижное звено; z — число зубьев колеса; п — число оборотов.

Схема

Конструк­

Кинематические

Уравнения

Передаточное

механизма

тивный

уравнения

связей

отношение

по рис.

параметр р

Интервал пе­ редаточных отношений

к. п. д. пере­ дачи

 

р 1 =

-Z3=

 

«1 — (Pi + О х

п 3 = "в =

п д ‘>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,'Wj

__

/2

 

w

 

 

 

 

 

 

х

л 4 +

P i^ 3 = ° ;

п Нх =

я 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч — 3 ,6 ,9 “

*1,3

х

 

 

160,

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х *4,6 * *7,9 “

 

 

 

 

2

z4

=

п 4— (а >+ 1) X

Пн2 =

п7\

= - [ ( l + P l ) ( l +

 

0 ,9

 

+ Р2) (1 +

Рз)

1]

до

 

Р2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

Л7 +

р 2п ъ =

0

п На =

0

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

= ”

*4.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ze

 

 

 

 

 

 

 

 

;3,6,9

__

*2

v

 

 

 

160,

 

 

^7 --- (Рз + 1)

X

П3= П3= Пй =

Ч.н,

— Ч , з х

 

 

 

б Р з “

г 1

~

X

+

Р з п 9 =

=

0

 

Х

*4,6 *7,9 =

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0

 

nhl =

л4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

(1 +

Pi) (1

+

 

 

 

 

= -

‘1 .9

 

 

 

 

 

Пнг =

п7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Рз) (1

+ Рз)

 

 

 

Анализируя возможные схемы регулирования скоростей

при

одно-

дзигательном приводе, необходимо отметить еще один

способ, весьма

простой и эффективный,

но требующий

применения

дополнительной

контрольно-предохранительной

аппаратуры.

Этот

способ заключается

в использовании двух параллельно работающих

лебедок,

с

навивкой

на каждый барабан

соответствующего конца каната

полиспаста.

При

параллельной работе обеих лебедок получается номинальная скорость подъема или опускания груза, при работе одной лебедки — половинная скорость.

Контрольно-предохранительная аппаратура должна обеспечить

невозможность сматывания с барабана

одной лебедки

всего каната

и навивки его на барабан второй лебедки.

или

дать им

Если диаметры барабанов лебедок сделать разными

разные скорости, то можно получить

дифференциальный

подъемный

механизм с большим диапазоном регулирования скоростей.

56.ОДНОБАРАБАННЫЕ РЕВЕРСИВНЫЕ ЛЕБЕДКИ

СИНДИВИДУАЛЬНЫМ ОДНОДВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ИПЕРЕМЕННЫМИ ПЕРЕДАЧАМИ

По мере повышения уровня механизации подъемно-транспортных работ в строительстве и трансформации строительного процесса,

встаром понимании его, в процесс монтажный повышались требования

ик подъемным механизмам строительных кранов. Выявилась необходи­

мость в наличии нескольких скоростей, значительно отличающихся

друг от друга, причем не только в сторону снижения, что в какойгто мере обеспечивалось наличием различного рода устройств, рассмотрен­ ных ранее, но и в связи с повышением высот подъема грузов, в сторону повышения для подъема малых грузов, а также для опускания порож­

них крюков.

задачи можно

обеспечить

применением

привода

Решение этой

на постоянном токе по системе Г—Д, но это

усложняет

конструкцию

и удорожает краны, а для некоторых типов кранов,

например

башен­

ных, вообще мало

приемлемо ввиду того, что

они

питаются

электро­

энергией от внешней электросети

трехфазного тока

и применение

Рис. 161. Схема трехскоростной лебедки с переключением скоростей зубчатым перебором

привода по системе Г—Д требует установки специального преобразо­ вателя.

Получить несколько скоростей каната можно применением размещенного в редукторе зубчатого перебора, что, однако, усложняет управление лебедкой и снижает маневренность и безопасность произ­

водства работ.

Переключение

передач,

производимое

рукояткой,

размещенной на

редукторе (рис. 161),

может

быть

осуществлено

только при отсутствии груза на крюке,

и

при

использовании этого

метода требуется наличие ряда блокировок, обеспечивающих

безопас­

ность производства работ, а именно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

невозможность выключения передачи при грузе на крюке;

 

б)

невозможность включения

электродвигателя

при

выключенной

или не полностью включенной передаче;

 

 

 

 

допустимый

при

в) невозможность подъема груза, превышающего

данной включенной передаче.

 

схема

которой

приведена

на

Проект экспериментальной лебедки,

рис. 161, предусматривает следующую зависимость

между

скоростью

каната и тяговым усилием:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

 

 

 

Г

 

II

 

 

III

 

 

 

Тяговое усилие в т

 

 

5

 

2,5

 

 

1

 

 

 

Скорость каната в м/мин .

 

42,25

 

84,5

 

 

212

 

 

 

Передаточное число переменной

пере­

г2

= 5

= 2,5

=

1

 

 

дачи

 

 

 

 

 

 

 

г1

 

*5

 

*3

 

 

Рис. 163. Лебедка с переключением скоростей сменой планетарных передач

со

о

Недостатком лебедки, выполненной по этой схеме, является необхо­ димость разъединения привода при перемене скоростей, что возможно лишь при отсутствии груза на крюке. Таким образом, по принципу действия эта лебедка ничем не отличается от ранее описанной лебед­ ки с управляемым зубчатым перебором.

При применении указанной лебедки со сменной планетарной пере­ дачей можно получить более качественное решение задачи изменения скоростей, если непосредственно тормозить зубчатые полумуфты 14 и 15 путем оборудования их тормозными шкивами и тормозами, управ­ ляемыми тормозными электромагнитами, электрически включенными так, что включение одного может быть осуществлено лишь при выклю­ чении второго, и наоборот (рис. 164, а).

Рис. 164. Механизмы лебедок со сменными планетарными передачами:

а — с попеременно затормаживаемыми планетарными рядами; б — с попеременно затор­ маживаемыми водилом (венцовым) и коронным солнечным колесом

Можно применять и другие схемы планетарных передач, могущих обеспечить получение двух отличающихся друг от друга скоростей.

На рис. 164,6 приведена схема еще одной планетарной передачи, обеспечивающей получение двух различных скоростей. Характеристика их приведена в табл. 69.

Т а б л и ц а 69

Основные параметры сменных планетарных передач, могущих быть использованными

вмеханизмах строительных кранов

Об о з н а ч е н и я . Индексы соответствуют зубчатым колесам и водилу по рис. 163—16 5: i — пе­

редаточное число; индексы при /: внизу— первый

ведущее звено, второй — ведомое;

вверху — непод­

вижное звено;

г — число зубьев колеса.

 

 

 

 

 

Схема

 

Передаточное

число планетарной передачи

 

 

передачи

 

 

 

по рис.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При замкнутом тормозе А

При замкнутом тормозе Б

164,

а

.5

Z1

z4

 

i +

s - . - z -

.

.7

г1

г0

 

 

l \ 11 з — 1 _ Ja_ Ч_

12 ~~ Ч .3 — 1

г2

гв

 

 

 

z2

Z\

 

 

 

 

При замкнутом тормозе А

При замкнутом тормозе Б

164,

б

 

 

 

 

1 + —

 

 

 

MZ1

 

*2 — *1,5 —

 

Z4Z3

 

 

 

 

 

j

 

ZbZ2