3.4.2 Вибір потужності електродвигунів механізмів стрілових кранів
Баштові крани відносяться до універсальних будівельно- вантажних кранів. На основі типових баштових кранів виготовляють спеціальні баштові крани-завантажувачі, що призначені для механізації завантажувально-розвантажувальних робіт на складах промислових підприємств, для перезавантаження круглої деревини та ін.
Крани-завантажувачі мають підйомні стріли і виконують при робочих рухах підйом вантажу, поворот стріли і пересування крану. Лебідки для підйому вантажу і стріли розташовані на протилежній консолі крану. Механізм повороту стріли встановлюється на верхній частині башти.
Горизонтальне пересування вантажу здійснюється шляхом зміни «вильоту» стріли, при цьому вантажопідйомність крану змінюється, якщо змінюється «виліт» стріли. Але існує типи кранів, в яких стріла має постійний виліт, а горизонтальне пересування вантажу здійснюється за допомогою вантажного візку, який пересувається по стрілі. Такі крани мають однакову вантажопідйомність при всіх положеннях вантажного візку. Для механізації роботи па складах круглої деревини і відносно невеликих вантажооборотах доцільне використання цих кранів на підприємствах ДОП.
Основні розрахунки стрілових кранів.
Розрахунок потужності електродвигуна підйомної лебідки крану.
Тягове зусилля, яке передається за допомогою канату лебідки механізму підйому дорівнює:
Перша складова рівняння (3.32) є опір від тертя в механізмах і від уклону шляху. Знак «+» приймається перед sin β для руху на підйом, а знак «-» при спуску під уклін. Друга складова рівняння (3.32) є опір від сил інерції при спуску вантажу; третя складова є опір від вітрового навантаження. Знак «+» ставлять при русі проти вітру, а знак «-» при русі по вітру.
Для запобігання буксування ведучих колес, або гусениць при невеликому значені тягового зусилля, що розвиває електродвигун, при мінімальній швидкості крану vmin, необхідно,
щоб це зусилля було менше, або рівне силі зчеплення. Так, при русі крану вгору по шляху з уклоном β:
Потужність електродвигуна для електроприводу механізму повороту крану визначається моментом опору повороту, кількістю обертів і ККД передачі. Момент опору на осі обертання крану складається: з моменту сил тертя, що обумовлений силами тертя в опорному пристрої; з моменту від вітрового навантаження і, в окремих випадках, з моменту крену для кранів, що працюють у нахиленому стані. Наприклад, для кранів, що працюють на пароплавах, нахил досягає до 5°.
Для кранів, що мають поворотний круг, при зпиранні поворотного пристрою на катки або колеса, момент сил тертя дорівнює:
де G0 - вага поворотної частини крана, включаючи противагу, Н;
G - вага вантажу, Н;
кт - коефіцієнт тертя гойдання колес або катків по рельсу, приймається кт=0,05+0,06 см;
Частіше за все, катки виготовляють безребордними. В центрі встановлюється центруюча цапфа. Для розвантаження її використовуються зворотні ролики, що працюють по нижній поверхні кільцевого рельсу. Інколи, опорно-поворотний пристрій складається з двох кільцьових рельсів: один закріплюється на нерухомій частині, другий - на рухомій, між якими вільно перекочується система роликів. В цьому випадку тертя в цапфах відсутнє.
Момент, що створюється тиском вітру на поворотну частину і на вантаж має під час повертання змінну величину, тому при розрахунку потужності електродвигуна слід приймати його середньоквадратичне значення, за час повороту на 90°, тобто
При розвантажуванні довгомірної круглої деревини за допомогою строп і укладання у штабеля час Т складає 240-360 с, а кількість циклів на годину дорівнює 10-15. Якщо розвантажуються короття, довжиною 1,5-2 м у вигляді пакетів, то кількість циклів крана на годину складає 12-18 і більше.
Тривалість циклу при роботі стрілового крану з грейфером, який здійснює завантаження і розвантаження навалочного вантажу, складає 40-80 с, а кількість циклів в годину дорівнює 45-90.
Контрольні запитання
- Які технологічні і енергетичні показники є основними для розрахунку і вибору потужності електродвигунів?
- Чим визначається рід струму, напруга живлення, швидкість електродвигуна?
- Які електродвигуни застосовують в ДОП за способом кріплення та за ступенем захищеності?
- Чому потужність електродвигуна повинна строго відповідати величині і характеру навантаження? Що буде якщо потужність вибраного електродвигуна буде занижена або завищена?
- Що називається температурою перегріву τдоп?
- Скільки існує основних режимів роботи електродвигунів і які найбільш поширені в лісовій та деревообробній промисловості?
- Які основні методи застосовують для вибору потужності електродвигунів, що працюють в режимах S1,S2, S3?
- В чому особливості вибору потужності електродвигуна для режиму S3?
- Який метод використовується для вибору потужності електродвигуна електропили? Запишіть формулу і умову вибору?
- На скільки відсотків слід збільшувати вибрану за методом середніх втрат потужність електродвигуна електропили і для якої мети?
- В яких режимах працюють електродвигуни механізмів передньої і задньої подачі та ріжучого органу сучкорізної машини?
- Який метод використовується для вибору потужності електродвигуна механізмів подачі? Запишіть рівняння, умови вибору потужності і перевірки.
- Який метод застосовується для вибору потужності електродвигуна для ріжучого органу сучкорізної машини? Запишіть рівняння для визначення тривалості увімкнення і середньоквадратичної еквівалентної потужності.
- Яким чином здійснюється перерахунок потужності електродвигуна ріжучого органу, якщо розрахункова тривалість увімкнення відрізняється від стандартного значення?
- Як визначаються зусилля подачі і зусилля різання сучкорізної машини?
- В чому полягають особливості режиму роботи фрезерної головки сучкорізної машини типу ПСЛ-1?
- Яким чином здійснюється вирівнювання навантаження при роботі фрезерної головки? Призначення маховика.
- Назвіть умови правильного вибору махового моменту маховика.
- Зробіть порівняння потужностей електродвигунів для приводу фрезерної головки з маховиком і без нього, при зрізанні сучків однакових діаметрів?
- Поясніть призначення електролебідки. Як здійснюється вибір потужності електродвигуна для приводу самостійно працюючої лебідки?
- Поясніть призначення електротельфера (електроталі). Які основні конструктивні складові електротельферів?
- Як здійснюється вибір потужності електродвигуна приводу електротельфера, що пересувається по монорельсовому шляху? Умова вибору.
- Яким чином визначається тягове зусилля при пересуванні електроталі по монорельсовому шляху? Що називається коефіцієнтом опору руху і в яких межах він знаходиться?
- Що являє собою грейферний мостовий край? Його призначення. Які основні складові механізму підйому крану?
- Як визначається потужність електродвигуна механізму пересування крану і кранового візку при сталому русі?
- Від чого залежить вибір значення коефіцієнту к при розрахунку моменту опору руху крану або кранового візка?
- Поясніть призначення баштових кранів. В чому полягають особливості стрілових кранів?
- Яким чином здійснюється розрахунок потужності електродвигуна підйомної лебідки крану? Умова вибору потужності електродвигуна.
- Як здійснюється вибір потужності електродвигуна механізму пересування крану?
- Які треба провести розрахунки, щоб визначити розрахункову потужність електродвигуна приводу механізму повороту крану? Умова вибору потужності електродвигуна.
- Від чого залежить продуктивність крану і як вона визначається?
- Яким чином визначається середня тривалість одного циклу при роботі крану? Чим відрізняється тривалість циклів при роботі стрілового крану з грейфером?
Рисунок 3.3 - Діаграма навантаження електродвигуна протаскуючого транспортера
Рисунок 3.4 — Діаграма навантаження електродвигуна фрезерної головки (а) і графік залежності потужності зрізання від швидкості подачі (б)