Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекція №2. Контрольні запитання

Контрольні запитання

1. Дайте визначення вантажопідйомної машини

2. Назвіть і дайте визначення кожному з основних параметрів вантажопідйомних машин:

3. Від чого залежить і як визначається режим роботи вантажопідйомних машин;

4. Назвіть і дайте визначення основних типів вантажопідйомних машин.

 

 

Тема: Приводи вантажопідйомних машин.

 

Вантажопідйомні машини можуть мати машинний або ручний привод.

Ручний привод. Ручний привод застосовують в простих машинах малої вантажопідйомності, що працюють з малими швидкостями руху у ненапруженому режимі, а також в механізмах допоміжного призначення.

У механізмах з ручним приводом як приводний елемент використовують рукоятки, а у разі, коли механізм розташований на деякій висоті, — тягові колеса, що представляють ланцюговий блок, що охоплюється каліброваним зварним ланцюгом.

Механізм підйому з ручним приводом (рис. 1) складається з барабана 5, на який намотується канат 3 з приєднаним до нього гаком 2 з вантажем 1, редуктора 6 і приводного елементу 7 — рукоятки або тягового колеса, до яких прикладає зусилля робочий.

На валу з однією рукояткою можуть одночасно працювати один або два робочих; на валу з двома рукоятками - два або чотири; на ланцюзі тягового колеса - не більше трьох.

Середні значення зусилля і окружної швидкості наведені у табл. 1.

Плече (радіус обертання) рукояток повинне бути не більше 400 мм.

Рис. 1. Схема механізму підйому з Вісь обертання рукоятки роз-

ручним приводом. ташовують на висоті 900...1100 мм

від рівня підлоги. Якщо приводний вал розташовують на значній висоті, то використовують тягові колеса, що приводяться в обертання нескінченним ланцюгом такої довжини, що нижня частина його петлі знаходиться на висоті приблизно 0,6 м від опорної поверхні, на якій робочий керує машиною.

Як тяговий ланцюг звичайно використовують зварний ланцюг, виготовлений з прутка діаметром 5...6 мм. Діаметр тягового колеса приймають 300... 1000 мм. Тягове колесо має направляючі для запобігання спаду ланцюга. Довжину ручки рукоятки приймають 300...350 мм якщо працює один робочий і 450...500 мм при спільній роботі двох робочих.

Для збільшення швидкості підйому малих вантажів і порожнього крюка в ручних механізмах змінюють передавальне число шляхом перемикання зубчатого зачеплення або використовують рукоятки із змінним плечем.

Таблиця 1

Середні зусилля і колова швидкість приводних рукояток і тягових

коліс

Характер роботи Рукоятка Тягове колесо
Зусилля, Н Швидкість, м/с Зусилля, Н Швидкість, м/с
Безперервна (або з короткочасними перервами) протягом 6...8 год 80...100 0,9...1,2 120...160 0,6...0,8
Періодична протягом 6...8 год з частими перервами 150...160 0,7...0,8 180...200 0,5...0,6
Короткочасна (тривалість до 5 хв) До 200 0,5...0,6 300...400 0,3...0,4
Дуже короткочасна (ривок) До 300 0,3...0,4 До 800 0,1...0,2

 

Машинний привод. Машинний приводрозділяють на електричний, механічний, гідравлічний і пневматичний; крім того, у ряді машин знаходить застосування комбінований привод, наприклад, дизель-електричний, електрогідравлічний і електропневматичний.

Джерелом енергії в приводі служить двигун (внутрішнього згоряння, електричний, гідравлічний, пневматичний і ін.).

Електричний привод. Електричний привод від електродвигуна знаходить найбільше застосування у вантажопідйомних машинах.

Електричний привод складається з електродвигуна, комплекту апаратури керування й проміжної передачі від двигуна до робочого механізму.

Переваги електричного приводу:

- можливість установки до кожного механізму вантажопідйомної машини, що значно спрощує конструкцію і керування механізмами;

- висока економічність у порівнянні з іншими типами приводів;

- легкість регулювання швидкості в значних межах і зручність реверсування механізмів;

- безпека роботи, простота пристрою й надійність роботи різних запобіжних пристроїв;

- спроможність витримувати короткочасні перевантаження.

Електродвигуни кранів відрізняються високою механічною міцністю, перевантажувальною здатністю і меншим моментом інерції ротора за рахунок малого його діаметру.

У вантажопідйомних машинах застосовують:

- кранові і металургійні двигуни постійного струму серії Д і загальнопромислового типа серії 2П;

- кранові і металургійні асинхронні двигуни змінного струму з фазовим ротором серій MTF, МТН і короткозамкненим ротором серій MTKF і МТКН;

- асинхронні двигуни загальнопромислових типів єдиної серії 4А з короткозамкненим ротором з підвищеним ковзанням серії 4АС і підвищеним пусковим моментом серії 4АР;

- асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором двошвидкісні малошумні типу 4АН 180-200 НЛ (захищені) і 4A3 225-НЛ (з примусовою вентиляцією) для приводу ліфтів масового застосування;

- трифазні короткозамкнені одно і двошвидкісні двигуни з вбудованим гальмом серії 4АЕ для приводів електроталів і тягачів монорельсових доріг.

Електродвигуни постійного струму. Електродвигуни постійного струму мають наступні переваги:

- мають більшу перевантажувальну здатність;

- їх можна використовувати при роботі з великою частотою включень в годину;

- можливість плавного і глибокого регулювання швидкості;

- при опусканні, енергія піднятого вантажу перетворюється в електричну енергію і повертається в мережу живлення.

Недоліки електродвигунів постійного струму:

- потрібні спеціальні пристрої, що перетворюють промисловий змінний струм в постійний;

- більша вага, габарити і вартість.

Використовуються в основному на кранах металургійних підприємств

Асинхронні двигуни змінного струму. Переважаюче застосування у вантажопідйомних машинах.

На відміну від двигунів постійного струму характеристика асинхронних двигунів має перекидаючий момент, при перевищенні якого двигун зупиняється з автоматичним відключенням від мережі.

Переваги асинхронних двигунів:

- живлення безпосередньо від мережі;

- менша вага, габарити і вартість;

- підвищена перевантажувальна здатність;

- більший пусковий момент при відносно невеликому пусковому струмі;

- малий час розгону;

- мала зміна частоти обертання при значній зміні моменту від навантаження.

Асинхронні двигуни змінного струму з короткозамкненим ротором. Застосовують, коли не потрібне електричне регулювання швидкості або досить ступінчастого регулювання, одержуваного при застосуванні багатошвидкісних двигунів.

Двигуни з короткозамкненим ротором знаходять застосування для приводу електроталей, однобалкових мостових кранів, тихохідних механізмів і підйомників, що працюють в повторно-короткочасному режимі з порівняно невеликою частотою включення.

Двигуни з короткозамкненим ротором включають безпосередньо в мережу, завдяки чому в період пуску сила пускового струму в 4...6 разів перевищує нормальну силу струму при сталому русі.

Асинхронні двигуни змінного струму з короткозамкненим ротором мають наступні переваги:

- надійні в експлуатації;

- невелика вартість;

- прості за будовою;

- мала металоємність і габарити.

Асинхронні двигуни змінного струму з короткозамкненим ротором мають наступні переваги

- малий пусковий момент;

- область використання обмежена нагрівом при підвищеній частоті включень;

- не можна навантажувати навіть короткочасно більше 60% пускового моменту (моменту включення).

Асинхронні двигуни змінного струму з фазним ротором. Унаслідок простоти конструкції і значного пускового моменту найбільш поширені у механізмах кранів. Використовуються при напруженому режимі роботи для приводу механізмів більшості кранів, підйомників, конвеєрів і т.п. Включаються в мережу за допомогою регульованих опорів (реостатів).

Асинхронні двигуни змінного струму з фазним ротором мають наступні переваги:

- можливість зменшення за допомогою реостата пускового струму при одночасному збільшенні пускового моменту;

- забезпечують плавність пуску і гальмування;

- допускають регулювання швидкості у руховому і гальмівних режимах;

- мають менші втрати енергії в обмотках при перехідних процесах.

Недоліки асинхронних двигунів змінного струму з фазним ротором

- велика маса, металоємність, габарити і вартість;

- складніші пристрої управління;

- не можна навантажувати навіть короткочасно більше 60% критичного моменту.

Вибір електродвигунів двигунів. Електродвигун, обраний для механізму вантажопідйомної машини, повинен задовольняти наступним основним вимогам:

1) При роботі в повторно-короткочасному режимі із заданою тривалістю включення протягом не обмеженого періоду часу двигун не повинен нагріватися понад допустиму температуру, визначену властивостями ізоляційного матеріалу;

2) Пусковий момент електродвигуна повинен бути достатній для забезпечення розгону механізму із заданим прискоренням, в той же час потужність вибраного двигуна не повинна бути надмірно великою, оскільки при цьому можуть виникнути великі прискорення, що негативно вплинуть на роботу механізму. Крім того, застосування двигуна підвищеної потужності економічно невигідно.

Двигун обирають з урахуванням простоти будови і управління, надійності експлуатації і мінімальної маси за наступними основними ознаками: роду струму, номінальній напрузі, номінальній потужності, пусковим і гальмівним властивостям, виду природної механічної характеристики, конструктивному виконанню.

Двигун обирають у наступній послідовності:

1) За заданим графіком роботи механізму визначають фактичне значення ПВфакт;

2) Визначають статичну потужність двигуна при роботі механізму з вантажем номінальної маси;

3) Статичну потужність перераховують з фактичного значення ПВфакт на номінальне значення ПВном і за цією потужністю проводять попередній вибір двигуна за каталогом;

4) Для обраного двигуна розраховують середній пусковий момент Мпуск

5) Відповідно до графіка роботи механізму визначають статичний момент опору Мс, а також час пуску і час сталого руху при роботі з різними вантажами.

6) Розраховують середньоквадратичний момент і середньоквадратичну потужність, за якій і проводять остаточний підбір двигуна за каталогом.

7) Для двигунів з короткозамкненим ротором необхідна також перевірка обраного електродвигуна за припустимим числом включень, що визначає тепловий режим роботи двигуна.

Перспективи розвитку. Останнім часом поширення набувають конструкції з безпосереднім з'єднанням двигуна з механізмом без проміжних одиниць, що спрощує привод - спеціальні електродвигуни, вмонтовані до робочого органу механізмів (барабани, ходові колеса кранів і ін.).

Також у ВПМ почали застосовувати лінійні двигуни, які дозволяють перетворити електричну енергію безпосередньо в механічну поступального руху без проміжних механізмів. Це дає можливість спростити конструкцію виробничих механізмів, виключити трансмісії, редуктори, знизити втрати й підвищити надійність роботи машин.

Лінійні двигуни працюють за принципом використання енергії магнітного поля, що біжить, для надання поступального руху рухомій частини двигуна.

Особливістю лінійних двигунів, уживаних для кранів є те, що вони вимагають живлення індукторів від джерела зниженої частоти (10-20 Гц) унаслідок порівняно низьких швидкостей рухання крана і візка. Для цього застосовують тиристорні перетворювачі частоти. Швидкість руху кранів регулюється зміною напруги, що підводиться до індукторів.

Двигуни внутрішнього згоряння. Застосовують при необхідності мати незалежне джерело енергії.

Двигуни внутрішнього згоряння мають наступні переваги:

- відносно невеликі розміри і маса, високий ККД;

- висока економічність;

- можливість регулювання швидкості механізму.

Недоліки двигунів внутрішнього згоряння:

- неможливість пуску двигуна внутрішнього згоряння під навантаженням, що призводить до необхідності установки фрикційних муфт, що відключають двигун від механізму при пуску;

- необхідність установки двигунів підвищеної потужності для подолання пускових моментів, оскільки двигун внутрішнього згоряння не розвиває великих пускових моментів і не може працювати із значними перевантаженнями;

- необхідність установки реверсивних муфт і додаткових гальм унаслідок того, що напрям обертання валу є постійним;

- великий шум;

- забруднення навколишнього середовища вихлопними газами.

Найбільш поширені в кранобудуванні багатоциліндрові чотиритактні дизелі і чотиритактні карбюраторні двигуни; перші працюють па дизельному паливі, другі — на бензині.

Приводи виконуються за двома основними схемами:

1) Загальний привод - всі механізми одержують рух безпосередньо від двигуна внутрішнього згоряння через систему механічних передач;

2) Індивідуальним привод — на всіх механізмах встановлені електродвигуни, які одержують енергію від дизель-електричної станції, що розташованої на машині (крані) і складається з двигуна і генератора (дизель-електричний привод).

Дизель-електричний індивідуальний привод більш досконалий, ніж привод за першою схемою, і його можна підключати до зовнішньої силової мережі; він дозволяє встановлювати для механізмів кранів різні режими роботи, оскільки кожний з них має окремі електродвигуни.

У цьому приводі поєднано переваги індивідуального приводу робочих механізмів і незалежного живлення від зовнішньої мережі. Проте дизель-електричний привід має великою масу й вартість.

Гідравлічний привод. На даний час гідравлічний привод механізмів вантажопідйомних машин знаходить все більш широке застосування.

Гідравлічний привод має наступні переваги:

- великі перевантажувальні здатності за потужністю і моментом;

- можливість передавати великі моменти і потужності при малих розмірах і масі об'ємної гідропередачи;

- безступінчасте регулювання швидкостей в широких межах;

- плавне реверсування і часте швидке перемиканню швидкості руху;

- легко здійсненному автоматичному оберіганню машини і гідропередачі від перевантажень;

- дистанційне керування роботою машини;

- регулювання і автоматизація робочого процесу, що досягається простими засобами;

- одночасне підведенню енергії до декількох робочих механізмів;

- стійка робота при будь-яких швидкісних режимах;

- висока зносостійкість елементів.

Недоліки гідравлічного приводу:

- знижена економічність при роботі з вантажами, маса яких менше за розрахункову (оскільки витрата рідини не залежить від маси вантажу);

- складність подачі робочої рідини до приводу пересувної установки;

- погіршення роботи гідроприводу при низьких температурах, що примушує застосовувати дорогі морозостійкі рідини;

- великі гідравлічні опори за наявності довгих трубопроводів;

- необхідність в ретельному спостереженні за станом ущільнень.

З гідроприводом випускають стрілові самохідні крани, а в окремих випадках плавучі, портальні, суднові і мостові крани.

Гідропривід вантажопідйомних машин має приводний двигун, насос, що подає робочу рідину, використовувану як засіб перетворення і передачі енергії в робочий циліндр або гідродвигун, виконавчий механізм і систему трубопроводів і клапанів управління.

Тиск рідини в гідроприводах сучасних вантажопідйомних машин досягає 25 МПа.

Збільшення тиску сприяє зменшенню розмірів передачі і втрат на тертя, але одночасно підвищує об'ємні втрати і вимагає збільшення надійності ущільнень.

Основним критерієм придатності гідроприводу для механізмів вантажопідйомних машин є можливість роботи із статичним навантаженням і переміщення, що допускається, від її дії при зупиненому приводі.

Кожен механізм вантажопідйомної машини з гідроприводом може бути виконаний як з індивідуальним так і з груповим приводом, при живленні декількох гідродвигунів від одного насоса.

Груповий привод знаходить застосування в машинах малої вантажопідйомності

У вантажопідйомних машинах застосовують об'ємні гідромашини гідроприводи застосовують з високомоментними і нізькомоментними гідромоторами

Гідропривід з високомоментним гідромотором має наступні переваги:

- значно спрощена механічна частина і електрична схема;

- маса знижена на 20%, оскільки відсутні редуктори, муфти, трансмісія, гальма, регульовані електродвигуни і складна електрична апаратура;

- забезпечене безступінчасте і плавне регулювання швидкості при постійному моменті на валу гидродвигуна, плавний пуск і гальмування:

- процес пуску і гальмування відбувається без коливальних навантажень в пружних ланках механізму, що сприятливо впливає на роботу крана, підкранових шляхів і будівель цехів;

- загальний ККД гідроприводу майже на всьому діапазоні регулювання значно вище ККД електродвигунів з реостатним регулюванням.

Доцільно застосування гідроприводу в механізмах підйому кранів призначених для монтажних робіт, оскільки завдяки широкому діапазону зміни швидкостей в цих приводах можна здійснити якісну збірку машин і плавний розгін при підйомі важких блоків.

Низькообертові гідроприводи мають наступні переваги:

- такі гідроприводи є високомоментними і з'єднуються з робочим органом безпосередньо;

- за рахунок виключення редуктора знижуються маса, габаритні розміри приводу, спрощується компоновка механізму.

У гідроприводах кранів знаходять застосування гідромотори і насоси роторно-поршневого і шестеренчастого типів, які працюють за наступними схемами:

1) За відкритою схемою з насосом нерегульованої подачі й низько- або високомоментними нерегульованими гідромоторами. У відкритій схемі циркуляції робоча рідина з бака подається насосом до гідромотору, відпрацьована рідина поступає в бак.

2) За відкритою або закритою схемах з насосом регульованої подачі з низко- або високомоментними гідромоторами. У закритій схемі передбачений додатковий насос, що підживляє область низького тиску. Ця схема має велике поширення.

В якості високообертових гідромоторів застосовують аксіально-поршневі гідродвигуни, які працюють і як насоси.

Аксіально-поршневі гідродвигуни мають наступні переваги:

- можуть експлуатуватися у важкому динамічному режимі;

- мають велику швидкодію внаслідок малої інерційності частин, що обертаються;

- широкий діапазон регулювання подачі (1: 1000);

- тиск робочої рідини 10...16 МПа;

- потужність до 200 кВт;

- загальний К.К.Д. 0,9...0,92.

Пневматичний привод. Цей привод не знайшов широкого застосування в підйомно-транспортних машинах. Його використовують в основному в підйомниках і легких кранах з невеликою висотою підйому, лебідках і талях. Для роботи у вибухонебезпечному середовищі, коли застосування електроустаткування неприпустимо, також застосовують пневмопривод.

Пневмопривод з живленням від компресора знаходить застосування в самохідних стріловидних кранах для управління фрикційними муфтами, гальмами і т.п.

Пневматичний привод має наступні переваги:

- плавність роботи;

- простота конструкції;

- зручність і легкість управління, обслуговування і ремонту;

- можливість роботи з великим числом включень в одиницю часу;

- зручна будова пристосувань, що знімають перевантаження;

- простота регулювання швидкості і зусиль, що розвиваються, в широких межах;

- при підйомі вантажів масою, меншою за номінальну, знижується КПД установки.

Недоліки пневматичного приводу:

- обмежений радіус дії пересувних установок завдяки наявності гнучкого повітропровідного шланга;

- велика витрата повітря унаслідок значних витоків через ущільнення;

- велика вартість стисненого повітря.

Цей привод є сукупністю взаємопов'язаних пневматичних пристроїв, що забезпечують заданий рух робочих органів машин. Виконавчі пристрої перетворять енергію стислого повітря в механічну енергію робочих органів машини.

Стисле повітря до пневмоприводу подається шлангами від компресорних установок, а на тих підприємствах, де є підвід стислого повітря для основного виробництва (наприклад в ливарних цехах, в цехах металоконструкцій, ремонтних, механічних) від цехового джерела.

Пневмопрівод працює на стислому повітрі від компресора або від цехової мережі при тиску 0,3…0,8 МПа. (у ряді випадків тиск повітря може доходити до 3...6 МПа)

У простих пневмоприводах для створення поступального переміщення стисле повітря подається в циліндри-штовхачі прямої дії, штоки поршнів яких безпосередньо впливають через блоки або зірочки поліспастної системи на вантажний гнучкий елемент, сполучений з вантажозахватним пристроєм. Для складніших пристроїв (наприклад, в талях), в яких вантажний канат навивається на барабан, енергія стислого повітря перетворюється в механічну енергію вантажу, що піднімається, за допомогою об'ємних пневмодвигунів, які розділяють на поршневі, роторні і шестерінчасті.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Класифікація вантажопідйомних машин | Лекція №3
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1014; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.079 сек.