Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
IND_zadan_sborn.doc
Скачиваний:
38
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
4.4 Mб
Скачать

2.3 Визначення сил опору пересуванню візка

Сила опору W (кН) руху візка або крана (далі умовно – візка) потрібні для подальших розрахунків, складаються з: сили тертя WТЕР; сили інерції мас, що рухаються поступально WД (цю складову сили опору надалі будемо називати динамічною); сил, що створюються нахилом колії WУ та вітром WВ:

W= WТЕР+ WУ+ WВ+ WД .

У закритих приміщеннях WВ=0. Нехтуючи WУ (з урахуванням його малого значення для рейкової колії), одержимо:

Wmax= WТЕР.НАВ + WД.НАВ ; (2.4)

Wmin= WТЕР.ПОР ,

де Wmax , Wmin – найбільша і найменша сумарні сили опору, кН; WТЕР.НАВ, WТЕР.ПОР – сили опору від тертя при пересуванні, відповідно, навантаженого і порожнього візка , кН; WД.НАВ – сила опору від інерції у процесі розгону навантаженого візка, кН.

Основними джерелами тертя є:

- кочення колеса по рейці, що характеризується коефіцієнтом тертя кочення (коефіцієнтом тертя другого роду), який вимірюється у мм і залежить, насамперед, від діаметра колеса (=0,3…0,6 мм);

- тертя у підшипниках коліс, що характеризується коефіцієнтом f=0,05…0,08, який визначається типом підшипника і різновидом мастила.

Додатковими джерелами тертя є контакт між ребордами коліс та рейками, а також тертя струмознімачів об тролеї. Це тертя враховується уведенням коефіцієнта KP = 2…2,5.

Усі визначені чинники тертя враховуються коефіцієнтом опору пересуванню f .

Сили опору завантаженого й порожнього візка від тертя визначають за формулами:

WТЕР.НАВ= GНАВ f ; WТЕР.ПОР= GП f ; (2.5)

(2.6)

Коефіцієнт тертя кочення колеса по рейці , мм, для сталевих коліс можна знайти, користуючись табл.2.5 .

Таблиця 2.5 Значення коефіцієнта тертя кочення колеса по рейці

залежно від діаметра коліс (DK)

Діаметр ходового

колеса DK, мм

Від 200 до 320

Від 400 до 500

Від 600 до 700

Значення , мм

0,3

0,5

0,6

Коефіцієнт f тертя у підшипниках коліс: для підшипників кочення і консистентного мастила f = 0,015; для підшипників ковзання f = 0,05…0,08.

Діаметр цапфи вала (осі) колеса складає, мм:

d = (0,250,3)DK .

Коефіцієнт, що враховує опір від тертя реборд коліс об рейки і від тертя струмознімачів об тролеї: для кранового візка з циліндричним ободом ходового колеса і жорстким струмопроводом KP = 2,5, а з кабельним струмопроводом KP = 2,0.

Динамічна складова сили опору пересуванню навантаженого візка

WД.НАВ = КіmНАВ[анав] / 1000, (2.7)

де Кі – коефіцієнт, що враховує інерцію обертових частин механізму пере-сування, Кі =1,2; mНАВ – маса навантаженого візка, кг:

mНАВ=1000  GНАВ/ g, кг;

нав] – мінімально припустиме прискорення в процесі розгону навантаженого візка, одержуване з умови забезпечення нормального пуску двигуна; можна приймати [анав] =0,1м/с2 або обчислювати за формулою

нав] =VВ / [t]. (2.8)

([t] =5…10с – максимально припустима тривалість розгону наван-таженого візка).

Приклад. Сили опору руху візка будемо знаходити без урахування складових від вітру WВ й уклону WУ. Для визначення складової опору, пов’язаною із тертям, розрахуємо коефіцієнт опору пересуванню f. Для колеса DK=250 мм за табл.2.5 коефіцієнт тертя кочення колеса по рейці =0,3 мм. Коефіцієнт тертя у підшипниках коліс для підшипників кочення і консистентного мастила f = 0,015. Діаметр цапфи вала (осі) коліс: d=(0,250,3)25070 мм. Коефіцієнт, що враховує опір від тертя реборд коліс об рейки і від тертя струмознімачів об тролеї приймемо для кранового візка з циліндричним ободом ходового колеса і жорстким струмопроводом KP=2,5. Тоді коефіцієнт опору пересуванню складатиме:

Сили опору руху завантаженого й порожнього візка від тертя за (2.5) WТЕР.НАВ = 135 0,0172,3 кН; WТЕР.ПОР= 35 0,017 0,6 кН. Приймемо макси-мально припустиму тривалість розгону навантаженого візка з умови забезпечення нормального пуску двигуна [t] =5 с. Тоді мінімально припустиме прискорення під час розгону навантаженого візка за (2.8) [анав] = = 0,7 / 5 = 0,14 м/с2. При масі навантаженого візка mНАВ = 1000 135/ 9,81 14000 кг динамічна складова сили опору пересуванню навантаженого візка за (2.7) WД.НАВ=1, 2 14000 0,14/ 1000 2,4 кН. Найбільша і найменша сумарні сили опору, які надалі будуть використовуватись у розрахунках, за (2.4) мають такі значення: Wmax= 2,3 + 2,4=4,7 кН; Wmin= 0,6 кН.

    1. Вибір двигуна

Двигун вибирають за потужністю з урахуванням ТВ %. Статична потужність, необхідна для забезпечення руху візка з постійною заданою швидкістю, визначається за формулою:

Nст= WТЕР.НАВ VВ /  , (2.9)

де  – ККД механізму пересування; можна приймати  = 0,8-0,9.

Для забезпечення розгону з прискоренням [анав] необхідна більша потужність:

Nп= Wmax VВ / ( Kсер.п), (2.10)

де Kсер.п – кратність середньопускового моменту двигуна. Попередньо, як і в розрахунку лебідки, можна приймати Kсер.п = 1,51,6 для двигунів із фазним ротором (МТF), а для двигунів із короткозамкненим ротором – Kсер.п =1,6 1,8).

Згідно з дод.В вибирають двигун таким чином, щоб його номінальна потужність Nдв була більшою за обидві розрахункові потужності: NдвNст, NдвNп. Для візків мостових кранів, а також електропередаточних візків та іншого технологічного обладнання, для яких важливою є зупинка в заданому місці, рекомендуються двигуни з фазним ротором (МТF). За малої швидкості й потужності можна використовувати асинхронні короткозамкнені одно швидкісні двигуни серії АИР або 4АС (з підвищеним ковзанням, або двох- і трьох швидкісні з умонтованим гальмом, параметри яких наведено в [5].

Необхідні наступні дані про двигун: тип, ТВ %, номінальна потужність Nдв(кВт), номінальна частота обертання nдв(об/хв), момент інерції ротора JP(кгм2), діаметр вала dВ(мм).

Приклад. Статичну потужність, необхідну для забезпечення руху візка з постійною заданою швидкістю, визначаємо за (2.9), приймаючи ККД механізму пересування = 0,8: Nст= 2,3 0,7 / 0,8 =2,01 кВт. Потужність, необхідна для забезпечення розгону, при кратності середньопускового моменту двигуна Kсер.п =1,5 по (2.10) Nп= 4,7 0,7 / (0,8 1,5)=2,74 кВт. Для забезпечення ступінчастого керування швидкістю візка приймемо для встановлення у механізмі пересування двигун типу МТF. З табл. В.3 вибираємо двигун з умови NдвNп=2,74 кВт – МТF 012-6, який має:

- номінальна потужність, кВт, Nдв, при ТВ=15% 3,1;

- частота обертання номінальна, nдв , об/хв 785;

- момент інерції ротора, Jр, кгм2 0,03;

- діаметр вала, мм 28.