Лабораторно-практичне заняття № 16

Тема: Побудова діаграм: швидкостей, прискорень, зусиль і потужності.

Ціль заняття: Навчитися будувати діаграми: швидкостей, прискорень, зусиль і потужності.

Знати: методику розрахунку кінематики і динаміки підйомних систем.

Вміти: розраховувати і будувати діаграми: швидкостей, прискорень, зусиль і потужностей.

Обладнання: калькулятор, макет підйомної установки.

Література: Р.Н. Хаджиков, С.А. Бутаков, Москва «Надра» 1982р, Методичні вказівки до практичної роботи № 16.

 

Теоретична частина:

Прискорення а₁ згідно ПТЕ, при спуску і підйомі людей приймається не більш 1 м/с²; для вантажних підйомів величина прискорення визначається проектом; уповільнення а₃ не повинний перевищувати 0,75 м/с².

Трьохперіодні діаграми швидкості і прискорення застосовують при клітьовому підйомі. Шлях підйомних судин за час однієї підйомної операції складається зі шляхів h₁, h₂, h₃, пройдених за час прискореного t₁, рівномірного t₂ й уповільненого t₃ руху, тобто

H = h₁+ h₂+ h₃, м; (16.1)

Виразивши шлях через максимальну розрахункову швидкість і тривалості t₁, t₂, t₃ маємо

, м

Тому що тривалість руху піднімальних судин за час однієї піднімальної операції , то , м

Отже (16.2)

Позначимо

, м; (16.3)

Відкіля модуль прискорення (м/с²)

(16.4)

Далі на підставі (16.2) – (16.4)

і остаточно , м/с (16.5)

Визначаючи фактичну максимальну швидкість підйомних судин, необхідно знати, що

2. Тривалість (с) і шлях (м) прискореного руху (16.6)

(16.7)

3. Теж уповільненого руху (16.8)

(16.9)

4. Шлях і тривалість рівномірного руху

, м (16.10)

, с (16.11)

5. Тривалість руху підйомних судин (с)

, с (16.12)

Якщо у формулу (16.12) підставити і з (16.6) і (16.8), а замість з (16.11) то

, с (16.13)

Тому що , то , і тому фактичний коефіцієнт резерву продуктивності підйомної установки буде рівним чи більше розрахункового:

(16.14)

П’ятиперіодні діаграми швидкості і прискорення застосовують при підйомі в неперекидних скіпах.

1. Максимальна швидкість підйому (м/с)

(16.15)

де визначається по формулі (16.14)

(16.16)

(16.17)

1. Прискорення (м/с²) і тривалість (с) руху порожнього скіпа при оді його ролика по розвантажувальним кривим (16.18)

(16.19)

3. Уповільнення (м/с²) і тривалість (с) рух навантаженого скіпа при ході його по розвантажувальних кривих (16.20)

(16.21)

1. Тривалість (с) і шлях (м) руху скіпа з прискоренням

(16.22)

(16.23)

1. Теж, і - з уповільненням

(16.24)

(16.25)

1. Шлях (м) і (с) рівномірного руху

(16.26)

(16.27)

7.Тривалість руху підйомних судин (с)

(16.28)

Аналогічно формулі (16.13)

(16.29)

Семиперіодну діаграму швидкості і прискорення застосовують при перекидних підйомних судинах.

1. Максимальну швидкість підйому, модуль прискорень і шлях визначають по формулі (16.15), (16.4) і (16.17), причому

(16.30)

(16.31)

(16.32)

(16.33)

(16.34)

1. Величини і ; і ; і знаходяться по формулах п’ятиперіодної діаграми швидкості.
2. Тривалість рух підйомних судин (с)

(16.35)

Аналогічно формулі (16.13)

(16.36)

Причому знаходиться по формулі (16.17)

Основні динамічні прискорення акад.. Федорова для підйомних систем з органами завивки постійного радіусу:

(16.37)

де – коефіцієнт враховуючий опір повітря при русі підйомних судин, тертя в провідниках, у підшипниках направляючих шківів і барабанів, твердість канату;

- приведена маса до окружності завивки канату, де має місце лінійне прискорення підйому, що робить такий же інерційний вплив, як і фактично існуючі, рушійні зі своїм прискоренням маси підйомної системи.

Маса (кг) всіх частин підйомної системи, що рухаються, приведена до окружності завивки каната:

(16.38)

Довжина (м) підйомного каната одно канатної установки

(16.39)

де Н – відстань від нижньої прийомної площаки до рівня земної поверхні.

При установці з ведучим шківом тертя замість 2х підйомних канатів мається однією довжиною

(16.40)

де – відстань від верхньої прийомної площадки до осі направляючого шківа.

Довжина (м) канату, що врівноважує:

(16.41)

де 30 – орієнтована довжина канату на устаткування петлі в зумпфі стовбура і закріплення канату до підйомних судин, м.

Підйомна система без канату, що врівноважує, (g = 0). Відповідно до вираження (16.37) основне динамічне рівняння цієї системи:

(16.42)

Рухаючи зусилля (Н) у характерних точках трьохперіодної трапецеподібної діаграми швидкості:

на початку підйомної операції:

;

наприкінці прискореного руху:

;

на початку рівномірного руху:

;

наприкінці рівномірного руху:

;

на початку уповільненого руху:

;

наприкінці підйомної операції:

.

Асинхронний двигун у період уповільненого руху бажано вимикати і працювати гальмом, для чого в зазначений період рушійне зусилля повинне бути негативне. Це буде виконано за умови, що (16.43)

Підйомна система з рівноважним, що врівноважує (g = p) відповідно до виразу (16.37) основне динамічне рівняння такої системи:

(16.44)

Рухаючи зусилля (Н) у характерних точках трьохперіодної трапецеподібної діаграми швидкості:

на початку і кінці прискореного руху:

;

на початку і кінці рівномірного руху:

;

на початку і кінці уповільненого руху:

.

Робота з вільним вигином може бути досягнута при уповільненні:

(16.45)

Підйомна система з важким канатом, що врівноважує:

.

Зусилля (Н) у підйомних системах з перекидними судинами на початку підйомної операції:

; (16.46)

де = 0,35 – коефіцієнт, що враховує порушення врівноваження.

Аналогічно наприкінці підйомної операції:

(16.47)

Потужність (кВт) на валу підйомного двигуна в будь-який момент руху підйомних судин:

(16.48)