Файл: Живов Л.Г. Привод и автоматика самоходных кранов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.07.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

(

Рис. 2. Мощность, по­ требляемая электропри­ водом подъемной ле­ бедки:

А — интенсивны!! режим работы крана; б — работа крана с паузами по 2—4 ч н более

ю

Рис. 3. Нагрузочные диаграммы крана К-255:

а — подъем

н опускание груза

Q = 25 т; б — подъем

и опускание груза Q «

5 т;

в — поворот вправо и влево груза Q

25 т; г — поворот и опускание груза Q = 5 т;

д — подъем

и опускание стрелы

с грузом Q « 5 т:

1 — разгон

электропривода

подъема; 2 — подъем груза; 3 — замедление; 4 — опускание; 5 — дотяжка;

6

поворотовлево;

7 — поворот вправо;

8 — поворот, когда' поворотная платформа имеет

уклон ГЗО';

9

— подъем стрелы

на третьем положении

контроля;

10 — то же, на

втором; И — опускание стрелы

9


тору, в 10— 11 раз меньше, чем сила тока, потребляемого двига­ телем при подъеме груза.

На рис. 3, б зафиксированы подъем и опускание груза массой 5 т. В этом случае машинист быстрее выводил ручку командоаппарата (время разгона при времени работы на подъем 42 с со­ ставляет 5,6 с, т. е. 14%). При резком замедлении (что наблюда­ лось в этом случае) двигатель переходил в генераторный режим и затем затормаживался. Время замедления около 3 с (6,4%). Режим опускания груза показан также на рис. 3, б. Гоператор­ ный режим при грузе массой 5 т почти отсутствует. Однако при замедлении двигатель переходит (так же, как и при подъеме гру­ за) в генераторный режим. Сила тока при опускании груза (вре­ мя работы в цикле 42 с, разгон около 8 с, т. е. 20%) в 4—5 раз меньше силы тока при подъеме груза. Время периода замедле­ ния около 10 с (26%).

Нагрузочные диаграммы двигателя поворота крана К-255 (рис. 3,s,а) и крана К-406 грузоподъемностью 40 т характери­ зуются временем разгона, равным 25— 50% рабочего времени цикла (при высоте стрелы 15 м). В режимах замедления двига­ тель может переходить в генераторный режим даже при грузах, масса которых не превышает 20% от номинального.

При подъеме стрелы периоды разгона и замедления почти не­ заметны, однако опускание стрелы происходит при силе тока, не превышающей 15% от силы тока при подъеме стрелы (рис. 3,5).

Характер нагрузочных диаграмм кранов, работающих на по­ стоянном токе, более спокойный, чем нагрузочных диаграмм кра­ нов, питающихся переменным током. Это отчасти объясняется большей грузоподъемностью кранов на постоянном токе и мень­ шими скоростями подъема для кранов с большими грузоподъем­ ностями.

При исследовании работы кранов грузоподъемностью 16, 25 и 40 т были определены среднесменные скорость иср.см, ускоре­ ние аСр.0М, высота подъема груза Я срхм, груз Qop.cm, цикл Тр (соб­ ственно рабочая часть цикла без паузы П за смену), мощность двигателя вращения Лзср.см и подъема Япср.см. Под среднесмен­ ным значением параметра принято понимать математическое ожидание данного параметра за смену. В течение значительного числа смен регистрирующие приборы записывали скоростные и мощностные диаграммы, отмечали чистое время работы приво­ дов, причем при определении п с р .с м принималась максимальная (для данного цикла) скорость. Все значения параметров'при раз­ ных вылетах стрелы приведены к минимальному вылету стрелы.

По данным проектов ГСКБТК для кранов К-255 расчетное значение скорости vp = 0,117 м/с (7 м/мин), математическое ожи­ дание Пор.см = 0,0637 м/с. Заштрихованное поле на рис. 4, а по­ казывает потери скорости крана за смену. Расчетное значение ускорения ар = 0,017 м/с2. Математическое ожидание ускорения йср.см = 0,0058 м/с2.

10


На рис. 4, б изображены среднесменное аСр.См и расчетное ус­ корения. Заниженные значения ускорения за среднесменный цикл указывают на недоиспользование электропривода в цикле и ре­ зерв по сокращению среднесменного цикла.

Рис. 4. Расчетные диаграммы и математические ожидания для крана К-255:

а — скорости; б — ускорения

На рис. 5 изображены осциллограммы скоростей в период разгона, причем фактические скорости (сплошные линии) мень­

ше заданной (расчетной),

показанной штриховой линией. Потери

скорости можно

объяснить не

 

только технологическими и орга­

 

низационными

причинами,

но и

 

квалификацией машиниста, а так­

 

же его психологическими и физи­

 

ологическими

качествами.

 

 

 

Значения расчетных парамет­

 

ров и их математических

ожида­

 

ний приведены в таблице.

Значе­

 

ния Пср.СЙЬ Qcp.CMi

7/ср CMj

 

Qcp см>

 

Рср.см не превышают

30— 50% от

 

расчетных (паспортных) данных.

 

Среднесменное время /Ср.см цикла

Рис. 5. Осциллограммы скорости

(без паузы)

в

1,45— 1,55

раза

при разгоне электропривода подъ­

больше расчетного.

Эквивалент­

емной лебедки крана

ная мощность равна приблизи­ тельно (1,7—2) Рср.см-

Для кранов с приводом на переменном токе (типа К -162) вре­ мя работы двигателя в цикле состоит из + tp+ tp + . . . + tp= tP, где tp,. . . , tp — время включения двигателя в цикле. Средне­ сменные отношения времени работы двигателя в цикле Гр ко вре­ мени цикла Гц (без паузы) составляет (для двигателя вращения) • 0,2952, для двигателя подъемной лебедки — 0,4667. Среднесмен-

11


Расчетное значение и математическое ожидание параметров кранов грузоподъемностью 16—25 т

 

Краны с электроприводом

Параметр

на постоянном токе

на переменном токе

Расчетное

Матема­

Расчетное

Матема-

 

 

значение

тическое

значение

тнческое

 

ожидание

ожидание

Скорость подъема груза в м/с . . .

' 0,117

0,064

0,117

0,041

Ускорение при подъеме груза в м /с2

0,017

0,005

0,100

0,080

Масса груза в т ................................

25

7,65

16

3,52

Высота подъема в м ........................

15

7,20

10

4,80

Мощность двигателя подъема в кВт

50

17,2

16

9,9

Мощность двигателя вращения в кВт

8

2,44

3,5

2,10

Угол поворота площади крана в гра-

90

140

90

130

д у са х ...................................................

Частота вращения в об/мин . . . .

1

0,6

1

0,7

Время разгона в с ............................

5

8

1,9

4,0

Ускорение при вращении груза в м /с2

0,61

0,30

ное (математическое ожидание) отношение времени разгона ко времени включения двигателя tv/Tv для двигателя поворота рав­ но 0,41, для двигателя подъемной лебедки 0,31. Среднесменное отношение времени замедления ко времени работы двигателя по­

ворота /зам/Г ~ 0,1. Для двигателя подъема /Зам/Гр =

0,15. Мате­

матическое ожидание за смену vcp.CM/vB= 0,35, где

~оП— номи­

нальная (паспортная) скорость груза. Для двигателя поворота Дср.см/Дн = 0,31. Эти данные показывают, что время разгона от­ носительно велико, время замедления низко. Так же, как и на постоянном токе, Д0р.см «С Ря.

На рис. 2, а изображена циклограмма работы электропривода крана. Паузы между циклами составляют 3— 30 мин. Режим ра­ боты иррегулярный. Сокращать поцизионирование (уменьшать Гр) в этом случае весьма эффективно. Однако и здесь матема­ тическое ожидание (ДСр.см) не превышает 60% Г*н. На рис. 2, б показан обобщенный график (220 смен) включений электропри­ водов крана за смену при монтажных работах на строительных площадках. Из анализа его следует, что между циклами могут быть значительные паузы (до 4 ч и более). В этом случае двига­ тели могут работать со значительными перегрузками по нагреву, так как они успевают остыть в период пауз.

На рис. 6 изображены кривые нагрева Г = f (t) двигателей поворота и подъема при вылете стрелы 6 м. Кривые соответст­ вуют нагрузочной диаграмме на рис. 1. Изломы характеристик соответствуют периодам включения или выключения двигателя. При увеличении груза от 2,9 до 4,2 т характеристики нарастают более резко, но температура нагрева не превышает допустимого предела (95°С).

12


Из таблицы видно, что стреловые самоходные краны имеют низкие математические ожидания параметров, хотя некоторые группы кранов на отдельных участках работают достаточно на­ пряженно (см. рис. 2 ,а). Организация работы на строительной площадке должна способствовать обеспечению максимальной загрузки кранов в смену. Стреловые самоходные краны — это универсальные машины, поэтому они не всегда могут быть за­ гружены максимально. Максимальная нагрузка на кранах мо­ жет быть тогда (один из путей их качественного использования), когда краны специализированы (например, краны для монтажа

о

1

i

ъ

* .

 

5)

 

 

 

Рис. 6. Кривые нагрева двигателя:

 

.

 

а — поворота;

б — подъема; / — Q — 2,9 т,

t — —4° С;

2 Q — 4,2 т,

t = —16° С;

3 — Q = 4,2 т,

t = — 2° С; 4 — Q ~ 2,9 т, t = — 16е С

 

 

башенных кранов и строительных конструкций, для разгрузоч­ ных и погрузочных работ и т. д .).

• Для каждого цикла все скоростные диаграммы при опреде­ ленных одинаковых операциях должны быть по начертанию аде­ кватны. Поэтому среднесменная скорость

 

 

m

__ v s\ + v s2 + °S3 + • • • + v sm

 

■ 2

=

o

Ьср.см-------------------------------------------------

,

П

 

П

где osi, vsm— средние за цикл скорости скоростных диаграмм, за­ писанных в течение смены. . .

Средиесменная фактическая скоростная диаграмма не может быть оптимальной. Количество среднесменных циклов исходя из того, что не в каждом цикле кран поднимает максимальный (но­ минальный) груз QH, т . е. Qcp.cm < Qa равно п0р.см = Q/Qcp.CM, где Q — масса груза, фактически поднятого за смену.

Оптимальные среднесменные скоростные диаграммы должны учитывать фактическую среднесменную высоту' подъема Я ср.сы,