1.3. Статические и динамические нагрузки электроприводов механизмов передвижения и поворота

Кинематические схемы механизмов передвижения и поворота приведены на рис. 7.

Рис. 7. Кинематическая схема механизма передвижения (а) и поворота (б). Д - двигатель, Т - тормоз, Р - редуктор, ВШ - ведущая шестерня, ЗВ - зубчатый венец, - диаметр колеса,- диаметр цапф (подшипников) колес,- радиус роликового круга,- диаметр роликов (в случае опорных тележек - диаметр их колес)

Для механизмов передвижения (см. рис. 8), работающих на горизонтальном пути в производственном помещении, приведенный к валу двигателя статический момент, обусловленный силами трения, определяется по формуле

,

где:

–общий вес незагруженного механизма;

–коэффициент трения в опорах ходовых колес;

f – коэффициент трения качения ходовых колес;

–КПД передач механизма;

–диаметр цапф (подшипников) колес;

–коэффициент, учитывающий трение реборд колес о рельсы, возникающее вследствие возможного перекоса конструкции моста или тележки.

Численные значения коэффициент, входящих в данное выражение, берутся из справочных данных.

При горизонтальном положении платформы и отсутствия ветра статический момент поворота (см. рис. 8) равен

,

где:

–коэффициент, учитывающий трение реборд колес опорных тележек о рельсы или роликов опорного роликового круга о направляющие, а также трение в центральной цапфе оси вращения платформы;

–диаметр роликового круга;

–диаметр роликов (в случае опорных тележек - диаметр их колес);

f – коэффициент трения качения роликов или ходовых колес.

Статические нагрузки установок, работающих на открытом воздухе, могут существенно изменяться при наличии уклона или воздействия ветра. В общем случае сила сопротивления движению для механизмов передвижения может быть представлена в виде алгебраической суммы

,

где:

F – сила сопротивления движению;

–сила трения качения колеса по рельсам;

–сила трения в цапфах;

- сила трения реборд колес о рельсы;

–сила давления встречного воздуха;

–дополнительные усилия от не горизонтальности поверхности.

Рис. 8. Нагрузки механизмов передвижения и поворота без учета ветровой нагрузки и уклона

Уклон и ветровая нагрузка в значительной степени расширяют пределы изменения нагрузок и изменяют их характер. При наличие уклона, нагрузка становится несимметричной, аналогично показанной на рис. 7, а. Ветровая нагрузка может иметь любое направление и при большой парусности пределы изменения статической нагрузки могут охватывать как двигательный, так и тормозной режимы.. Кроме того, для механизмов поворота статический момент, обусловленный ветром, при постоянной силе ветра зависит от угла поворота платформы.

Сила сопротивления от давления ветра

Сила сопротивления от давления ветра для механизмов передвижения и поворота определяется из выражения

,

где:

–ветровое давление (для кранов, работающих на открытом воздухе, принимается равным или);

–площадь парусности машины, ;

Площадь парусности машины определяется по выражению

,

где:

–коэффициент сплошности конструкции, численно равный для ферм идля механизмов;

–площадь, ограниченная контуром конструкции и груза.

Для механизмов передвижения момент сопротивления от давления ветра определяется по выражению

,

где – диаметр колеса.

Для механизмов поворота статический момент, обусловленый ветром, при постоянной силе ветра зависит от угла поворота платформы. При перпендикулярном направлении по отношению к поверхности конструкции (максимальный момент) определяется по выражению

,

где:

–сила сопротивления от давления ветра на груз и конструкцию;

R, L – плечо приложения силы ветра на поворотную часть.

При произвольном положении поворотной платформы статический момент определяется по выражению

,

где – угол поворота платформы по отношению к направлению ветра.