1.Статические нагрузки двухконцевых лебедок

Одноконцевые лебедки в отличие от двухконцевых являются неуравновешенными механизмами. При подъеме такой механизм кроме полезного груза поднимает канаты, грузозахватывающее устройство, при отпускании в дополнение к грузу он тормозит и т.д., т.е. совершается лишняя работа, механизм дополнительно потребляет эл.энергию, увеличивается мощность Р эл.оборудования и эксплуатационные затраты.

Если число уравнений больше 2 (лифты), то вместо 2ой кабины навешивается балансировочный контргруз (противовес) – G_пр:

G_пр=G₀+αG_п(1) , гдеα– коэффициент уравновешивания.

Вкачестве примера рассмотримлифтовую лебедкус червячным редуктором и канатоведущим шкивом.

Д – двигатель

Т – тормоз

Р – редуктор

КШ – канатоведущий шкив

ПР – противовес

К – кабина

│| – уравновешивающие канаты

Результат усилия на канатоведущем шкиве определяется разностью натяжений подвесных канатов: F=F₁–F₂ (2)

С учетом сил трения F’_триF’’_трв направлениях кабины и противовеса, а также веса канатов с весом погонного тетрад соотношение (2) будет

F=G+G₀+g_кх –G₀–αG_п– (H–х)g_к± (F’_тр –F’’_тр),

«+» – подъем, «–» – спуск F=G+g_к(2х –H) ±F_тр2–αG_п(3)

Из (3) следует, что усилие на валу шкива будет состоять из усилий, обусловленных весом груза (активных) и силой трения (реактивной).

На валу двигателя эти силы будут составлять момент

М_с= [G+g_к(2х –H) –αG_п]D/ (2i_p) ± М_гр(4)

Из (4) видно, что М_сзависит отαи от высоты подъема Н и загрузки кабиныG. Если Н невелико или используется уравновешивающие канаты, то составляющейg_к(2х –H) пренебрегаем

М_с= (G–αG_п)D/ (2i_p) ± М_гр(5)

Рассмотрим реакции опор двухконцевых лебедок

1. Подъем номинального груза (G=G_н)(6)

2. Подъем пустой кабины (G= 0)(7)

3. Спуск (G=G_н)(8)

4. Спуск (G= 0) (двигательный режим)(9)

Влияние коэффициента уравновешивания αна требуемую мощность оценим с помощьюмомента среднеквадратического. Зададимся циклом работы, когда лебедка поднимает номинальный груз за времяt_пG_н;t_сG₀. Считаем, время спуска равно подъему.

(10)

При выводе считаем , М_ск=f(α)

Для нахождения минимума найдем производную dМ_ск/dα= 0, решениеα_опт = 0,5.

М_{ск (α=0)}/ М_{ск (α=0)}=

Нагрузки – симметричны относительно начала координат.

2.Методы предварительного выбора типовых опм

Выбор мощности двигателя методом средних потерь и эквивалентных величин (ток, момент, мощность) носит поверочный характер. Число поверочных расчетов зависит от точности выбора запаса на динамические нагрузки. Особенность выбора мощн. типовых ОПМ – динамические нагрузки известны и число поверочных расчетов можно уменьшить. При выборе мощности все ОПМ делятся на 3 группы:

1 группа. Механизмы с малыми инерционными массами и малой частотой включения в час (одноконцевые лебедки)

Дано: М_с=f(t) – нагр.диаграмма мех-ма; ω_р– рабочая скорость; ε_доп– допустимое ускор.

Для выбора двигателя в повторно-кратковременном режиме необходимо

1)

2) 3)

4) , К_д= 1,1…1,5,t_п – время пуска

К_д= 1,1t_п/t_уст< 0,05; К_д= 1,5t_п/t_уст> 0,2…0,3

2 группа. Механизмы с большими инерционными массами (перемещения и поворота, двухконцевые лебедки)

Этот метод может также использоваться для механизмов с малыми инерц.массами и большим числом включений в час.

Дано: М_с=f(t) – нагр.диагр.; ω_р; ε_доп; φ_р– рабочий угол φ_р(l_p,H­_p),N– продолж.вкл.

1) Сначала рассчитаем нагрузочную диаграмму двигателя

При пуске М_п= М_с +J_двε_доп+J_мε_доп/η_мех

При торможении М_т= М_с +J_двε_доп+J_мε_допη_мех ; М_уст= М_с

Момент инерции берется равным моменту инерции аналогичных механизмов

2) t_п=t_т ω_p/ε_доп

3) Время поворота в перех.режимах

4) Расчет параметров установившегося движения ;

5) 6)

7) 8)9)

3 группа. Цикл работы заданием не определен (механизмы кранов небольшой г/п)

М_максt_p1; М_минt_p2 ;t_p1 =t_p2

ПВ для данных механизмов определяется из среднестатистических значений (краны металлообрабат. станков – ПВ_станд=0,25; лифты – ПВ_ст= 0,6)

Среднедопускаемое использ-е мех-ма			ПВ %	Ср.число вкл.в час	Темпер. окр.среды, оС
По г/п	По времени в течение
Кгп	года, Кг	суток, Кс
0,25…1 0,75 0,75…1 1,0	нерегулируем. 0,5 1 1,0	редк.работа 0,33 0,66 1,0	15…25 25…40 40 60	до 60 60…120 120…240 300…600	25 25 40 45