Сопоставление формул вращательного движения с формулами поступательного движения
Построение нагрузочных диаграмм
Тормозной режим (спуск груза)
Подъем груза
ПЛАН ЛЕКЦИИ
ТЕМА ЛЕКЦИИ 5
Передача механической энергии при подъёме и спуске груза
При подъёме груза происходит передача механической энергии от двигателя к рабочему органу – предположим гаку лебёдки или крана (это прямой поток механической энергии от электродвигателя к грузу).
При подъёме груза двигатель развивает мощность, которая затрачивается на преодоление сопротивления статического момента механизма. Часть мощности двигателя передаётся рабочему органу механизма, обозначим её, а какая-то часть мощности двигателязатрачивается на потери в двигателе и в передаточном устройстве. Мощность затрараченную на потери обозначим –.
= +. (5-1)
Где: =;
– мощность развиваемая на валу двигателя при подьеме груза;
– статический момент на валу двигателя;
|
|
угловая скорость вала двигателя;
=;
– мощность полезная мощность, которая передаётся рабочему органу механизма;
статический момент на валу рабочего органа;
– угловая скорость рабочего органа;
– мощность потерь в передаче.
Умножив и поделив (5-1) на получим:
= (+) = = (5-2)
= (5-3)
= (5-4)
Отношение полезной мощности к мощности, затраченной двигателем – (+), определяет коэффициент полезного действия (к.п.д) подьёмника,
где: – коэффициент полезного действия подьемника (к.п.д.).
Подставим значения и в (5-4) получим (5-6)
= (5-5)
= (5-6)
Обозначим = i – передаточное отношение редуктора и получим выражение для статического момента нагрузки на рабочем органе, но приведенного к скорости вала двигателя
=, (5-7)
где: – момент нагрузки на рабочем органе (полезный момент).
При поступательном движении рабочего органа со скоростью статический момент, приведенный к валу двигателя, выражается уравнением(5-8)
=, (5-8)
где: – скорость поступательного движения рабочего органа под действием силы –, действующей на рабочий орган.
Для грузоподъёмных механизмов статический момент, приведенный к валу двигателя, выражают через момент на грузовом барабане:
= /2, (5-9)
где: – диаметр грузового барабана.
При работе в тормозном режиме, поток механической энергии направлен от рабочего органа исполнительного механизма к двигателю.
Тормозной режим (спуск груза)
При спуске груза поток механической энергии направлен (противоположно подъёму груза) от рабочего органа исполнительного механизма к валу двигателя. В этом случае электродвигатель работает в тормозном – режиме.
|
|
Мощность, полученная электродвигателем от рабочего органа в случае обратного потока энергии (от рабочего органа к двигателю), равна разности между мощностью на валу рабочего органа и потерей мощности в передаче при спуске.
= (5-10)
Умножим и разделим (5-10) на
= (5-11)
Отношение мощности, полученной двигателем от рабочего органа (в данном случае это полезная мощность) к мощности рабочего органа (затраченная мощность) равно к.п.д. при обратном потоке энергии –
= (5-12)
Выражение (5-11) преобразуем в (5-15), используя (12)
= (5-15)
Выразим мощности и через угловые скорости и моменты
=
Подставим в (5-15) выражения мощностей рабочего органа и двигателя через угловую скорость и момент и получим (5-16)
= (5-16)
Из (5-16) получим статический момент рабочего органа, но приведенный к скорости вала двигателя, при обратном потоке энергии (спуск груза) от рабочего органа к двигателю.
=
Подставим значение = i
= (5-17)
Выражение (5-17) отоброжает статический момент рабочего органа, приведенный к скорости вала двигателя, при обратном потоке энергии от рабочего органа к двигателю.
Для сравнения приведём выведенный ранее (5-7) статический момент рабочего органа, приведенный к скорости вала двигателя, при прямомом потоке энергии от двигателя к рабочему органу (подьём груза).
= (5-7)