3. Механические характеристики электропривода механизма подъема крана по системе тп-д и режимы работы двигателя и преобразователя при подъеме и опускании.
Механизм подъема включает двигатель Д, приводящий в движение барабан Б одноконцевой лебедки (Рис.1). На валу Д установлен тормоз Т. Перемещаемый груз связан с барабаном через крюковую подвеску КП и полиспаст П (набор блоков). Без учета потерь в механизме момент, приведенный к валу двигателя:
, (1)
где Go – вес грузозахватного устройства; G – вес поднимаемого груза; Dб – диаметр барабана; - передаточные числа редуктора и полиспаста.
Мгр – активный – в идеальном случае подъем груза всегда осуществляется в двигательном режиме, а опускание – в тормозном. Однако, в реальности на валу Д имеет место дополнительный реактивный Мс, обусловленный необходимостью преодоления трения в механизме. Поэтому при подъеме или опускании, суммарный момент на валу Д определяется соотношением этих двух моментов.
-
Подъем. G=Gн (Рис.3).
, где Мгрн определяется по (1) при G=Gн. - номинальный КПД лебедки.
-
Спуск. G=Gн. .
Если , то: Рис.2. По данным кривым определяются значения при подъеме или опускании при .
-
Режим подъема пустого крюка (G=0).
, где Мгро – активная составляющая на валу Д, обусловленная весом грузозахватывающего устройства.
, где - КПД лебедки при пустом крюке. При достаточно тяжелом грузозахватывающем устройстве:
.
-
Режим опускания пустого крюка. .
В этом случае в зависимости от Go и , может быть положительным и опускание будет происходить в тормозном режиме работы. Если <0, то значит реактивная составляющая Мст преобладает и без дополнительного усилия от двигателя грузозахватывающее устройство после разтормаживания опускаться не будет. В этом случае Д надо включить в направлении опускания и работать он будет в двигательном режиме – режиме силового спуска.
Динамическая нагрузка рассчитывается из ограничений по величине допустимого ускорения при перемещении груза.
В зависимости от конкретной скорости перемещения груза, максимальное линейное ускорение: .
. (2).
Так как i механизма достаточно большое, . Как правило, доля динамической составляющей нагрузки не велика, основная – статическая.
Лебедки, применяющиеся в механизмах подъема, относятся к разряду одноконцевых, то есть неуравновешенных. Поэтому Мст с увеличением высоты подъема возрастает за счет того, что начинает влиять собственный вес канатов, на которые подвешен груз.