4.6.2. Механизм передвижения

Выбор электродвигателя для механизма передвижения крановых тележек и кранов производят по максимально допустимому; пусковому моменту двигателя, при котором обеспечивается надлежащий запас сцепления ходового колеса с рельсом, исключающий возможность буксования при передвижении тележки без груза в процессе пуска.

При пуске максимально допустимое значение ускорения тележки, при котором обеспечивается заданный запас сцепления 1,2, определяется по уравнению

, м/с² (41)

где	- число приводных ходовых колес;
	- общее число ходовых колес; в нашем случае тележка имеет четыре ходовых колеса, из них два приводных;
	- коэффициент сцепления ходового колеса с рельсом, принимаемый для кранов, работающих в закрытом помещении, равным 0,2;
	- ветровая нагрузка на кран в рабочем состоянии;
	— ускорение силы тяжести;

Необходимый пусковой момент электродвигателя

(42)

В этой формуле неизвестными величинами, кроме , являются маховой момент ротора двигателя , число оборотов электродвигателя , передаточное число редуктора и к. п. д. механизма. Так как нами принят в качестве передачи цилиндрический зубчатый редуктор типа ВК, то к. п. д. передачи при установке ходовых колес на подшипниках качения можно принять равным = 0,9.

Определим мощность двигателя по статическому сопротивлению при перемещении тележки с номинальным грузом:

, кВт (43)

По расчету из каталога га крановые двигатели выбираем с наименьшей мощностью, равной, например, 2,2 кВт, - это двигатель МТ 11-6 (885 мин^-1 при ПВ 25%). Маховой момент ротора = 0,17 Н·м². Кратность максимального момента 2,3. Число оборотов ходовых колес

, мин^-1 (44)

Передаточное число редуктора

По нормали на редукторы выбираем редуктор типа ВК. Наиболее подходящим для установки на тележке является редуктор ВК400 с передаточным числом i₀ = 14,67. Этот редуктор рассчитан на передачу мощности 3,5 кВт при числе оборотов ведущего вала 1000 в минуту.

Тогда фактическое число оборотов в минуту ходовых колес

, мин^-1

Фактическая скорость передвижения тележки

(45)

Фактическая скорость отличается от заданной на 18%, что является допустимым для крановых тележек.

При этом мощность двигателя

что соответствует мощности выбранного двигателя.

Время пуска при максимально допустимом ускорении

, с (46)

Момент сопротивления при передвижении тележки без груза

(47)

Для двигателя МТ 11-6 кратность максимального момента равна 2,3. Минимальный пусковой момент обычно принимают равным 1,1 номинального момента. Средний пусковой момент

Тогда двигатель должен иметь номинальный момент

Двигатель МТ 11-6 имеет в действительности номинальный момент

Фактическое время пуска

, с (49)

Фактический запас сцепления при пуске

(50)

При определении мощности двигателя, необходимой для движения тележки или портала по рельсам, учитывают сопротивление движению от трения качения колес по рельсам, от трения в осях и ребордах колес, внутреннее сопротивление передачи механизма, сопротивление подъема при движении по наклонному пути, сопротивление ветра (рис. 6)

При расчетах мощности механизма передвижения принимают сле­дующие уклоны пути: для подкрановых путей tg α = 0,003, где α — угол наклона пути; при движении не по рельсовым путям tg α = 0,12. Угол наклона пути можно принимать α = 3 ÷ 5°.

Рисунок 6 Схема механизма передвижения

Сопротивление передвижению тележки с приводными колесами по прямолинейному наклонному пути составит

(51)

где	- номинальный вес груза (грузоподъемность), даН;
	- вес крана или тележки с подъемным механизмом;
	- коэффициент, учитывающий сопротивление трения от реборд (k = 1,2 ÷ 2,5);
	- коэффициент трения в подшипниках оси;
	- диаметр цапфы оси колеса;
	- коэффициент трения качения;
	- диаметр ходовых колес;
WB	- сила сопротивления ветра; WB = qBF (здесь qB — удельное давление ветра, принимается по ГОСТ 1451—65; F — на­ветренная площадь крана, тележки, м2).

Вес тележки зависит от типа и конструкции крана; его можно при­нимать G ≈ (0,1 ÷ 0,4)Q.

Коэффициент трения качения равен для стального колеса и плоского рельса 0,04 см, по выпуклому рельсу — 0,05 см; для чугунных колес, соответственно по плоскому и выпуклому рельсу, — 0,05 и 0,06 см; коэффициент трения в подшипниках скольжения — 0,1; в подшипниках качения — 0,02.

При установившемся движении затрачиваемая мощность двигателя на передвижение крана (тележки) составит

где	- скорость передвижения крана (тележки); v = 25 ÷ 40 м/мин;
	- общий к. п. д. привода.

Крутящий момент равен:

на валу ведущих колес ;

на валу двигателя ,

где i — общее передаточное число привода.

Расчет динамической мощности механизма передвижения. При неустановившемся движении (в период пуска и торможения) мощность двигателя механизма передвижения определяется по формуле

(52)

где	- статическое сопротивление передвижению крана (тележки), кгс (определяется по формулам, приведенным выше);
	- сила инерции массы крана (тележки), движущегося по прямой траектории равномерно ускоренно или равномерно замедленно, кгс;

здесь v — скорость движения крана (тележки), м/сек (принимается по нормам или задается в зависимости от требований технологии, v = 200 ÷ 250 м/мин);

— вес крана (тележки) с грузом, даН;

— коэффициент перегрузки. Для крановых двигателей = 2,5 ÷ 2,8.

Для проверки выбранного двигателя находят фактическое время пуска механизма с учетом влияния сил инерции от массы крана с грузом и от вращающихся частей механизма.

Время пуска механизма передвижения определяется по формуле

с (53)

где	- статический момент, приведенный к валу двигателя;

(54)

здесь передаточное число и к. п. д. привода;

— диаметр ходового колеса, м;

— средний пусковой момент на валу двигателя, для приближенных расчетов принимается по формуле

(55)

здесь — номинальный момент двигателя (определяется по ката­логу).

Время пуска не должно превышать для кранов 10 с, для тележек — 6 с.

Краны (тележки) при пуске должны проверяться на буксование, на сцепление между колесами и рельсами.

Для кранов и тележек с приводными колесами должно быть выдержано отношение

(56)

где	- давление на приводные колеса, кгс;
	- коэффициент сцепления ходового колеса с рельсами, ;
	- статическое сопротивление движению крана;
	- сила инерции массы крана (тележки).