Визначення потужності двигуна
Вибраний двигун повинен бути достатнім за умовами нагріву, забезпечувати надійний розгін та подолання можливих перевантажень при роботі та випробуваннях (згідно з правилами Держгіртехнагляду).
Для механізмів підйому та пересування вантажних візків кабельних кранів основним є вибір двигунів за умовами нагріву. Для механізмів пересування веж основним розрахунком є перевірка надійності розгону механізмів найбільш несприятливих можливих умовах.
Незалежно від того, яким методом визначаються габарити двигунів кабельного крана (побудова робочого графіка або віднесення до номінального стандартного режиму), повинні бути знайдені навантаження двигуна при режимі (РНг або Мнг) і час розгону (tn). Істотними є також коливання навантаження, які у найпростішому випадку, стосовно механізмів кабельних кранів, можуть бути оцінені завантаженням механізмів підйому та пересування візка без вантажу (Р0 та М0). Обчислення цих величин для механізмів пересування веж позбавлене сенсу, оскільки ці механізми завантаження мало залежить від ваги корисного вантажу. Як це випливає з подальшого, істотні зміни навантаження двигуна при пересуванні вантажного візка вздовж прольоту крана. Якщо дозволяють вихідні дані, побудова розрахункового графіка є доцільним.
Для обох випадків розрахунку (нагрів, розгін) основним параметром для вибору двигуна завжди є статичне навантаження в режимі, що встановився. Підйомні механізми.
Статична потужність в кет і статичний момент двигуна в кГм під час повного номінального вантажу знаходять за формулами:
Мал. 135. Графік визначення відносного часу пуску: а — двигун із короткозамкненим ротором; б - двигун з контактнимикільцями або паралельним діянням.
Пускова характеристика повинна бути обрана так, щоб двигун рушав з місця не пізніше ніж на другому положенні контролера в механізмах пересування і на третьому положенні контролера в механізмах підйому. Необхідно, щоб мінімальний пусковий момент був не меншим за момент навантаження.
Звичайне час пуску кранових механізмів підйому та пересування візків знаходиться в межах 2-5 сік і в 2-3 рази перевищує ці величини для механізмів пересування веж. Можливо і допустимо в окремих випадках час пуску більше зазначеного, але за неодмінної умови забезпечення достатньо надійного розгону навіть при напрузі мережі, зниженому в умовах експлуатації. Час пуску не повинен бути також і надмірно мало, щоб уникнути появи прискорень, неприпустимих за умов технологічного процесу, що обслуговується, і міцності деталей крана. У деяких випадках (наприклад, при розгоні двигунів з короткозамкненим ротором) потрібне вжиття спеціальних заходів для обмеження пускового моменту.
Зменшення часу пуску (форсування пуску) та часу гальмування раціонально лише у випадках, якщо за більшого часу не забезпечується потрібна продуктивність кабельного крана та зменшення часу пуску та гальмування істотно позначається на величині середньої робочої швидкості.
Мал. 136. Графік роботи підйомного механізму кабельного крана.
Якщо кабельний кран призначений для здійснення певного технологічного графіка, то як вихідні дані для перевірки двигуна по нагріванню служить зазвичай суміщений робочий графік роботи основних механізмів кабельного крана, складений виходячи з завантаження двигунів і тривалості окремих операцій. Лише за неможливості побудувати графік роботимеханізмів, перевірку двигунів з нагрівання проводять, відносячи окремі механізми до певного номінального робочого режиму. Якщо кабельний кран повинен працювати при кількох робочих графіках, як вихідний для розрахунку приймається найважчий.
Зразковий графік роботи підйомного механізму кабельного крана наведено на рис. 136. На цьому графіку показано зміну крутного моменту двигуна М і швидкості v протягом усього часу робочого циклу.
Слід мати на увазі, що момент електродвигуна механізму пересування вантажного візка кабельного крана змінюється в залежності від положення візка між опорними крановими вежами. Тому при побудові робочого графіка для цього механізму необхідно попередньо знайти залежність між моментом М та відстанню до однієї з веж (характер зміни моментів навантаження двигуна). Графік такої залежності M = f(l) для двигуна механізму пересування вантажного візка кабельного крана лісового складу представлений на рис. 137.
Знаючи фактичний або розрахунковий графік роботи механізму (порядок чергування, величину та тривалість навантажень), можна підібрати найбільш підходящий двигун та розрахувати еквівалентне навантаження для робочого циклу. За цим графіком роботи, користуючись рівняннями нагріву та охолодження, можна розрахувати і побудувати повний графік перевищень температури двигуна за весь час його роботи.
Довго на кабельному крані можуть працювати лише різні допоміжні пристрої (наприклад, двигуни перетворювальних агрегатів системи Г-Д); Повторно-короткочасний режим є режимом всіх основних робочих механізмів кабельних кранів. Механізми пересування веж у часто доцільно розраховувати по короткочасному режиму.
Мал.137. Графік залежності М = f(I) для механізму пересування вантажного візка кабельного крана.
ПВ = 15, 25, 40, 60, 100%, причому відносна тривалість включення ПВ = 100% передбачає тривалу роботу двигуна. Для механізмів підйому та пересування вантажних візків найбільш підходящими є двигуни з номінальною ПВ = 40% та вище.
Для механізмів пересування веж зазвичай достатньо двигуни, призначені для 30 хв безперервної роботи.
Побудова достовірного графіка завантаження кранових електродвигунів кабельних кранів іноді є важким або неможливим через недостатність або невизначеність вихідних даних. У таких випадках зручно користуватися простим способом визначення потужності двигуна, що базується на віднесенні окремих механізмів крана до номінальних режимів роботи.
Правилами Головної державної інспекції Держгортех-нагляду, яка здійснює спостереження за правильною експлуатацією кранів, регламентовано такі режими роботи кранів: легкий – Л, середній – С, важкий – Т та дуже важкий – ВТ.
Поняття "режим роботи", віднесене до кранового механізму, охоплює такі характерні особливості його роботи, як завантаження механізму, річне та добове використання механізму, відносна тривалість включення та навколишня температура.
Завантаження механізмів підйому може дуже коливатися у зв'язку з тим, що крани в процесі нормальної експлуатації піднімають вантажі різної ваги; сильно змінюється також завантаження механізмів пересування. Частина із зазначених вище величин закономірно змінюється із циклу в цикл (наприклад, завантаження підйомного механізму при роботі з однорідними вантажами); інші величини змінюються дуже незакономірно під впливом таких чинників, як вітер, дощ тощо.
Віднесення окремих механізмів кабельного крана на підставі регламентованих правил Держгіртехнагляду коефіцієнтів використання за вантажопідйомністю Кгр, пори року Кг та доби Кс, а також відносної тривалості включення ПВ%, провадиться згідно з таблицею, даною у додатку до згаданих правил.
Відносна тривалість включення ПВ% обчислюється для періоду не більше 10 хв. Ця вимога пов'язана з тим, що двигуни, котушки гальмівних магнітів та багато інших частин електроприводу розраховані на повторно-короткочасний режим роботи, тобто на безперервне чергування робочих періодів та пауз, і, як правило, не призначені для тривалої роботи при номінальному навантаженні .
Слід зазначити, що для згаданих номінальних режимів характерними є наступні числа включень за годину: для легкого режиму – 60; для середнього-120; для важкого – 240 і для дуже важкого – від 300 до 720 (залежно від досконалості електроприводу та апаратури управління). У типових випадках використання кабельних кранів механізми, пересування веж можуть бути віднесені до легкого режиму роботи, а механізми підйому вантажу та пересування вантажного візка - до важкого режиму роботи. Іноді, особливо на грейферних кранах, що обслуговують склади, двигуни підйому вантажу та пересування вантажного візка працюють при дуже важкому режимі. p align="justify"> Робота механізмів кабельних кранів в умовах середнього режиму зустрічається відносно рідко.
Номінальна потужність двигуна підбирається за каталогом для ПВН = 25%.
Мал. 138. Графік визначення пауз.
Таблиця 12
