2015-04-06
633
Статические нагрузки двухконцевых лебёдок
Одноконцевые лебёдки являются не уравновешенными механизмами. При подъёме такой механизм, кроме груза, поднимает канаты, грузозахватывающее устройство; при опускании тормозят канаты и др.. То есть механизм дополнительно потребляет энергию, увеличивается мощность электрооборудования и эксплуатационные затраты.
Пример:
Рис.1
Если число уровней больше 2 (лифты пассажирские), то вместо второй кабины навешивают балластный контргруз(противовес).
Таким образом:
(1)
α- коэффициент уравновешивания.
Пример - лифтовая лебёдка с червячным редуктором и канатоведущим шкивом(рис.2)..
Кинематическая схема
КШ - канатоведущий шкив
ПР – противовес
К – кабина
УК – уравновешивающие канаты
Результирующее усилие на КШ определяется разностью натяжений подъёмных канатов F1(кабины) и F2(противовеса).
F=F1-F2 (2)
С учётом сил трения Fтр1, Fтр2 в направляющих кабины, а так же весов канатов с погонного метра qк соотношение (2) примет вид:
|
|
|
F=G0+G+qkX-G0-αGH-qk(H-X)± Fтр1 Fтр2
F=G+qk(2X-H)- αGH±Fтр (3) – сила
сопротивления, приведённая к валу двигателя.
Усилие на валу состоит из веса активного груза и реактивной составляющей силы трения.
На валу они могут создавать активный и реактивный моменты:
(4)
iр – передаточное число редуктора.
Таким образом, Мс зависит от:
1) α – коэффициента уравновешивания;
2) Н – высоты подъёма;
3) G – загрузки кабины.
Если высота подъёма не велика или используются уравновешивающие канаты, то составляющей (2X-Н) можно пренебречь:
(5)
Режимы работы:
1) Подъём пустого грузозахватывающего устройства G=0:
(6)
2) Подъём номинального груза G=GH:
(7)
3) Спуск пустого грузозахватывающего устройства G=0:
(8)
4) Спуск номинального груза G=GH:
(9)
Влияние α на требуемую мощность оценим с помощью среднеквадратичного метода. Для этого зададимся циклом работы, при этом лебёдка поднимает вес Gн за время tп и спускается пустая за время tc, причём tп = tc:
или подставляя (7) и (8) получим:
(10)
Среднестатистические αопт=0,4-0,6, таким образом:
Т.е. его введение уменьшает мощность двигателя в 1,4 раза.
Нагрузки симметричны относительно начала координат:
