6. Нагрузочная диаграмма, расчет и выбор двигателя грузовой лебедки.

4. Электроприводы грузовых механизмов

На судах ФРП больше всего распространен привод грузовых лебедок с реверсированием ИД и регулированием его частоты вращения.

По системе управления они делятся на:

- контроллерные с местным управлением,

- релейно – контакторные с дистанционным управлением,

- по системе Г – Д.

В зависимости от способов производства грузовых операций бывает работа одной лебедки (рис.4.1), двух лебедок на один гак, последовательная работа двух лебедок (рис.4.2).

Работа одной лебедки

t₁– подъем груза приМ₁

t₃– спуск груза приМ2

t₅– подъем гака приМ3

t₇– спуск гака приМ4

t₂– перевод стрелы с грузом

t₄– отсоединение стропов от груза

t₆– перевод стрелы с холостым гаком

от люка к борту

t₈– застропливание груза

Рисунок 4.1 – Диаграмма работы грузовой лебедки.

Совместная работа двух лебедок.

t₁ - подъем груза 1^йлебедкой над люком, 2^я работает – выбирает слабину шкентеля

t₂– груз перемещается от люка к борту и передается от первой ко второй лебедке

t₃– спуск груза за борт 2^йлебедкой, 1^я- притормаживает

t₄– освобождение стропов от груза

Рисунок 4.2 – Диаграмма работы двух лебедок.

t₅– подъем холостого гака 2^й, 1^явыбирает слабину

t₆– перемещение гака от борта к люку 1^йлебедкой, 2^ятравит трос

t₇– спуск холостого гака 1^йи

2^я травит шкентель

t₈– застропливание груза

Расчет и выбор исполнительного двигателя электропривода лебедки

Пуск ИДлебедки часто происходит при полном грузе. В связи с этим двигатель должен развивать динамический моментМ_д.

Полный вращающий момент ИД при пускеМ = М_с + М_д = М_с + j_д.

Статический момент при спуске грузаМ_с = [(G_гр + G₀ )](2 -),

где G_гр- масса номинального груза;

G₀– масса гака;

Д_б– диаметр барабана лебедки;

i- общее передаточное число механизма;

η– КПД механизма лебедки.

Динамический момент затрачивается на ускорение инерционных масс привода

М_д = сG, (4.3)

где с= 1,1÷1,2;t_д– время разгона до установившихся оборотов,n– обороты.G,

тогда М =М_с + сG. (4.4)

Для торможения груза М_т=сG,(4.5)

где t_T– время торможения.

Для двигателей постоянного тока необходимо обеспечить М_п = ( 2 – 2,5 )М_н,

для АД с короткозамкнутым ротором М_п = (1,8 – 2)М_н.

Время разгона исполнительного двигателя до установившейся частоты вращения

t_д=G, гдеG=с G+G.

Время торможения принимают t_T = t_д.

Для определения t_диt_Tдля различных моментов нагрузки необходимо иметь характеристику ИД.

По заданной средней номинальной скорости подъема полного груза v_номопределяют требуемые

n_ном = 60iv_ном /(2πR_б) = 9,55iv_ном /R_б (4.7)

и затем требуемую мощность Р =М_сномn_ном /9550кВт. (4.8)

По мощности и оборотам выбирают двигатель с необходимым ПВ и для дальнейших расчетов используют его механическую характеристику и каталожные данные. При выборе АД с короткозамкнутым ротором необходимо его проверить на допустимое число пусков и торможений. ПВ для механизмов подъема грузовых лебедок на переменном токе рекомендуется 40%, а коэффициент перегрузки λ = 0,8.

Номинальный требуемый вращающий моментМ_ном = λ, (4.9)

где М_сном – статический момент номинальной нагрузки;

λ = 0,8 – коэффициент перегрузки;

ξ_н.д. – ПВ выбранного двигателя;

ξ_н.мех – ПВ механизма (лебедки);

М_ном должен быть ≤ М_н.дв.