2020-06-29
835
При работе крана направления движения крана, тележки и крюка постоянно чередуются. Работа механизма подъема состоит из периодов подъема и опускания груза и периодов подъема, и опускания пустого крюка. Для увеличения производительности крана используют совмещение операций, например, одновременное передвижение крана и тележки. Во время навешивания груза на крюк и освобождения крюка двигатель отключен, и механизм подъема не работает.
Для кранов общего назначения «Правилами Госгортехнадзора» установлены режимы работы: легкий, средний, тяжелый, весьма тяжелый. Для каждого механизма режим работы определен отдельно, для крана в целом – по механизму главного подъема.
Для проектирования принимаем Средний режим, характеризуется работой с различными грузами на средних скоростях движения, со средним числом включений в течение одного часа, средней относительной продолжительностью включения. В этом режиме работают, например, механизмы подъема и передвижения кранов формовочных отделений, механических и сборочных цехов со среднесерийным производством и ремонтно-механических цехов.
|
|
|
Рассматриваем как наиболее вероятный следующий цикл работы крана:
1) Загрузка (закрепление груза).
2) Подъём максимального груза с минимальной скоростью.
3) Перемещение груза на половину длины цеха с минимальной скоростью.
4) Спуск с минимальной скоростью.
5) Разгрузка.
6) Подъём пустого грузозахватывающего устройства с максимальной скоростью.
7) Быстрое перемещение крана обратно.
8) Спуск пустого грузозахватывающего устройства с максимальной скоростью.
Рассчитаем мощность при подъёме максимального груза с минимальной скоростью:
| (2.1) |
где 
– номинальная грузоподъёмность крана, тон;
– масса грузозахватывающего устройства, тон;
– минимальная скорость подъёма груза, м/с;
– номинальный КПД механических передач привода подъёма.
Скорость спуска считаем примерно равной скорости подъёма. Находим мощность при спуске максимального груза:
| (2.2) |
Рассчитывая мощности при подъеме и спуске пустого грузозахватывающего устройства, необходимо учесть снижение КПД при неполной загрузке механизма подъёма. Коэффициент загрузки при этом равен:
| (2.3) |
В зависимости от этого коэффициента и номинального значения КПД по кривым находим значение КПД при неполной загрузке ηо = 0,4.
Находим мощность подъёма пустого грузозахватывающего устройства, кВт:
| (2.4) |
Рассчитаем мощность при спуске пустого грузозахватывающего устройства, кВт:
| (2.5) |
Для упрощения построения нагрузочной диаграммы и дальнейших расчётов времена будем выражать в минутах.
|
|
|
Времена подъёма и спуска максимального груза, мин.:
| (2.6) |
Времена подъёма и спуска пустого грузозахватывающего устройства, мин.:
| (2.7) |
Время перемещения крана с грузом на половину длины цеха и возвращения крана обратно без груза равны соответственно, мин.:
| (2.8) |
| (2.9) |
Времена перемещения тележки с грузом на длину моста и возвращения крана обратно без груза равны соответственно, мин.:
| (2.10) |
| (2.11) |
Как правило, нагрузочные диаграммы электропривода строятся на основании расчетов переходных режимов. Однако, если точность в определении длительности переходных процессов и характера изменения момента электродвигателя не имеет существенного значения, то нагрузочную диаграмму можно построить упрощенным методом. В этом случае действительное изменение тока или момента при пуске и торможении по экспоненциальным кривым заменяют прямоугольным графиком, то есть предполагают, что в переходных режимах ток и момент остаются неизменными и равными их среднему значению.
Если статический момент постоянен, то при принятых допущениях ускорение электропривода в процессах торможения и разгона остается постоянным, а скорость будет изменяться по линейному закону.
Статическая нагрузочная диаграмма, рассчитанная по исходным данным и формулам строится в соответствующем масштабе и представлена на рисунке 2.
Рисунок 2- Нагрузочная диаграмма двигателя за цикл работы
Выбор двигателя по мощности имеет целью обеспечить его нормальную работу без перегрузки (перегрева). Основой для выбора является нагрузочная диаграмма. Она рассчитывается и строится для наиболее характерного режима работы механизма. После её построения и обработки выбор двигателя выполняем методом эквивалентной мощности.
