Книга: Обеспечение безопасной эксплуатации механизмов подъема грузоподъемных машин
Навигация: Начало Оглавление | Другие книги | Отзывы: - 0
3.7. Электродвигатели, редукторы и соединительные элементы
Электродвигатель (двигатель) – устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в механическую (вращающий момент).
Относительная продолжительность включения двигателя ПВдв должна быть равна среднему значению относительной продолжительности включения электрооборудования ПВ. Номинальная мощность двигателя определяется
|
(3.26) |
Максимальная статическая мощность:
, |
(3.27) |
где ηпр = 0,80...0,85 - предварительное значение КПД механизма;
G – грузоподъемность;
ν – скорость подъема груза.
По расчетной номинальной мощности РДВ из нормативных документов выбирается соответствующий двигатель.
Проверочный расчет времени пуска механизма подъема представлен в разделе 6.
В крановых механизмах подъема наибольшее применение получили асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором серии MTKF при группах режимов работы механизма M1...М6, с фазным ротором серий MTF и МТН при группах режимов работы механизма М7 и М8. Для привода электроталей, кранов мостовых однобалочных (кран-балок), легких поворотных кранов можно применять двигатели серии 4АС с повышенным скольжением. Технические характеристики двигателей MTKF и MTF приведены в Приложении (табл. П.4) [9, 12].
Редукторы (механические) – устройство, предназначенное для передачи и преобразования вращающего момента и состоящее из одной или более механических передач. Редуктор меняет высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, увеличивая при этом вращающий момент. Основные характеристики редукторов – КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.
Редукторы классифицируются – по типу механических передач, по типу корпуса, по способу охлаждения, по типам используемых подшипников, по скоростям вращения, передаточному числу, мощности.
Расчетное передаточное число редуктора определяется
, |
(3.28) |
где, nДВ, nδ– частоты вращения соответственно двигателя и барабана.
Частота вращения барабана определяется в зависимости от скорости каната, которая равна скорости подъема груза ν, умноженной на кратность полиспаста i,и расчетного диаметра барабана DН
, |
(3.29) |
Выбор типоразмера редуктора производиться в следующей последовательности:
· определяется расчетный эквивалентный момент на тихоходном валу редуктора из условия:
, |
(3.30) |
где ТН - номинальный вращающий момент на тихоходном валу, берется из характеристик принимаемого типа редуктора или рассчитывается исходя из допускаемых значений мощности редуктора и частоты вращения его тихоходного вала.
В механизмах подъема ввиду относительной малости динамических нагрузок можно принимать расчетный эквивалентный момент приблизительно равным статическому
, |
(3.31) |
где КД – коэффициент долговечности, принимаемый в предварительных расчетах равным 0,5;
Тmах – наибольший статический момент на валу барабана механизма подъема:
, |
(3.32) |
где DН – расчетный диаметр барабана;
Zк.б – число ветвей каната, идущих к барабану от полиспаста; 0,98 – КПД барабана.
· передаточное число редуктора UР не должно отличаться от требуемого передаточного числа UР.ТР более чем на ±15 %; UР выбирается из стандартного ряда по типам редукторов
|
(3.33) |
Если последнее условие не выполняется, можно предпринять следующие:
· выбрать другой тип редуктора (например, трехступенчатый вместо двухступенчатого) с большим передаточным числом;
· изменить требуемое передаточное число путем изменения частоты вращения барабана и его диаметра (при этом надо повторить все расчеты, связанные с определением диаметра барабана);
· ввести в кинематическую схему механизма открытую зубчатую передачу.
В механизмах подъема груза применяют преимущественно цилиндрические редукторы: двухступенчатые типов Ц2У, Ц2Н, ЦЦНД, ЦЦН, Ц2, РК и трехступенчатые типов ЦЗУ, ЦТНД и ГК. Технические данные редукторов частично приведены в [3, 6].
· затем уточняют частоту вращения барабана, скорость подъема груза и момент электродвигателя, с учетом коэффициента номинальной нагрузки редуктора в зависимости от режима работы (табл.3.9).
Таблица 3.9
Значения коэффициента Кд
Режим работы |
Легкий Л |
Средний С |
Тяжелый Т |
Непрерывный Н |
ПВ, % |
16 |
25 |
40 |
Свыше 40 |
Кд |
2,0 |
1,6 |
1,25 |
1,0 |
Основные параметры редукторов типов ЦУ;Ц2У и Ц3У представлены в Приложении (табл. П.5).
Соединительные элементы – предназначены для соединения валов, элементов механизма в единую кинематическую цепь, обеспечивающую передачу крутящего момента от двигателя.
В конструкциях, передающих крутящий момент, должны применяться шлицевые, шпоночные, болтовые соединения и другие в соответствии с нормативными документами. Применение сварных узлов и деталей не допускается. В конструкциях соединений (болтовых, шпоночных, зубчатых и др.) должно быть исключено произвольное их развинчивание или разъединение. Применение фрикционных и кулачковых муфт включения в механизмах, с электроприводом не допускается [8].
В конструкциях наибольшее применение получили постоянные муфты: зубчатые муфты типа М3 и муфты упругие втулочно-пальцевые [2, 6]. Характеристики данных типов муфт представлены в Приложении (рис. П.1÷П.5; табл. П.6÷П.9).
Основные дефекты при которых эксплуатация данного оборудования не допускается:
· Электродвигатели с фазным ротором:
- наличие металлической и угольной пыли в камерах контактных колец;
- износ щеток;
- подгорание контактных колец;
- ослабление контактных соединений и заземления;
- повышенный нагрев подшипников;
- снижение сопротивления изоляции ниже 0,5 МОм.
· Электродвигатели с короткозамкнутым ротором:
- повышенный нагрев подшипников;
- снижение сопротивления изоляции статора ниже 0,5 МОм.
· Редукторы:
- уровень масла ниже контрольной риски маслоуказателя;
- отсутствие отдельных крепежных изделий, или ослабление их затяжки;
- наличие следов усталости на поверхности зубьев;
- износ зубьев колес более 15% от первоначальной величины;
- наличие трещин и разрывов в кольцах и сепаратора подшипников;
- ослабление посадок подшипников;
- сильный нагрев подшипников при эксплуатации;
- ослабление посадок зубчатых колес на валах редуктора;
- нарушение герметичности разъема корпуса и наличие течи масла.
· Соединительные элементы (муфты):
- отсутствие отдельных крепежных изделий или ослабление их затяжки (элементы муфты, полумуфты и тормозной шкив);
- наличие осевого хода приводного вала отличного от заданного, равного 2…4 мм;
- наличие ослабления посадок;
- уменьшение толщины зуба в следствии износа более 15% от первоначальной (муфты типа М3);
- отсутствие достаточного количества смазки в зубчатой полости (муфты типа М3).
· 3.1. Грузозахватные органы. Крюки
· 3.2. Полиспасты
· 3.3. Канаты
· 3.4. Крепление каната. Крюковые подвески
· 3.5. Блоки и барабаны
· 3.6. Тормозные и остановочные устройства
> · 3.7. Электродвигатели, редукторы и соединительные элементы