книги / Строительные краны

На рис. 128 приведен график зависимости г] при подъеме произволь­ ного груза в зависимости от к. п. д. при подъеме номинального гру­

за У]ном-

Условия работы двигателя будут зависеть от того, происходит подъем

преодолевающих сил трения в механизме, момент, который должен быть

мент с тем, чтобы обеспечить опускание груза с намеченной скоростью. Для механизмов перемещения и вращения можно применить все при­ веденные выше соображения, учитывая, что при перемещениях на укло­ нах получаются условия, соответствующие подъему или опусканию груза. Статический и кинематический расчеты механизма достаточны как для анализа движения его элементов, так и для определения нагрузок, в частных случаях — установившегося движения, когда скорости всех ча­

стей механизма постоянны.

В ряде же случаев установившегося движения, а тем более при неустановившемся движении, имеющем место в периоды пуска и торможе­ ния, которые в грузоподъемных машинах повторяются в каждом рабо­ чем цикле, эти расчеты недостаточны. В условиях непостоянства скоро-

стей всех или некоторых элементов механизма такие величины, как продолжительность периодов пуска1 и торможения, путь торможения, перегрузка двигателя и передач, развитие и характер протекания коле­ бательных процессов, могут, быть определены лишь на основе динамиче­ ского расчета, результаты которого характеризуют движение элементов машины (механизма) при наличии ускорений и динамические нагрузки

вних.

41.ПРИВЕДЕННАЯ ЖЕСТКОСТЬ ТРАНСМИССИИ ПРИВОДА

ИКАНАТНОГО ПОЛИСПАСТА

Потенциальная энергия привода зависит от его приведенной жест­ кости, определение которой может быть осуществлено следующим об­ разом.

Если k0— приведенная жесткость привода, а ср — приведенный угол закручивания, то потенциальная энергия

^o = ^o4>Y = ~J~(P2-

Основным упругим элементом в приводе являются валы. Упругостью остальных элементов, в частности зубчатых колес, можно, ввиду ее ма­

М п = М\1\1пУ\\1п-

Отдельные углы закручивания зависят от жесткостей соответствую­

Общий угол закручивания от момента, приведенный к валу /, опре­ делится как сумма отдельных углов закручивания:

Общая жесткость всех передач определяется по формуле

жесткость определяется для него же.

Если к n-му валу приложен момент Мпу то момент, приложенный к валу

п — 1,

м„_, = м п - п- 1 -

1п—1/п

момент, приложенный к валу п — 2,

Ч » - 2

Мп—2 — ■

1п—2

момент, приложенный к валу I

M v = М п^ ~

11/п

Угол закручивания от момента, приведенный к n-му валу,

то, следовательно, общий угол закручивания от момента, приведенный к л-му валу,

Общий угол закручивания от момента Mi, приведенного к л-му валу, определится как сумма отдельных углов закручивания:

Следовательно, общая жесткость всех передач

Ф I l \ l u \ l w , , 1\1п'Ъ/п

Канатный полиспаст является одним из звеньев механизма. Жест­ кость полиспаста при кратности его in, к. п. д. г|? , длине h и жесткости каната EKFKопределяется следующим образом.

Удлинение полиспаста, нагруженного грузом Q:

Qh

Д/г =

I TIE K F к

Удлинение каната

Qh

Д/ =

E KFк

Натяжение каната

Q

5 =

1пУ\п

Жесткость полиспаста, приведенная к ободу барабана,

Угол поворота барабана из-за удлинения каната

Do D6E KFK

Момент на барабане

Угловая жесткость полиспаста

42. ПРИВЕДЕНИЕ МАСС МЕХАНИЗМОВ

Для определения параметров неустановившегося движения следует воспользоваться выражением кинетической энергии системы вращаю­ щихся и поступательно движущихся масс:

где Jx, фх и % — соответственно момент инерции, угол поворота и угло­ вая скорость любой вращающейся массы относитель­ но ее оси вращения;

т, s и v — масса, путь и линейная скорость любой поступательно движущейся массы рассматриваемой системы.

Для роторов электродвигателей, а также некоторых других типовых элементов привода в каталогах и прочих справочных материалах с раз­ мерностями по системе МКГСС приводятся значения так называемого махового момента GD2H в кгм2, где G — вес вращающегося элемента в кг,

a Dun — диаметр инерции. Момент инерции связан с маховым моментом зависимостью

J = GDln кгмсек2.

При размерностях по системе СИ и момент инерции, и маховой мо­ мент являются понятиями идентичными, так как имеют одинаковую раз­ мерность (кгм2) и отличаются только тем, что момент инерции является интегральным понятием и определяется через радиус инерции, а маховой момент определяется через конкретные параметры т и DUH:

Численно 1 tnD2UH кгм2 = 1 GD 2ин кгм2

43.ОБЩИЕ УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ

Впериод неустановившегося движения должна расходоваться (при

как это видно из уравнении динамического равновесия:

мдв = мст+ Мин(разгон),

Мст+ Мт = Мин (торможение),

где Мст, Мдв, Мт и Мин — соответственно моменты статических сопро­ тивлений, движущий, тормозной и инерционных сил, приведенные к валу двигателя (тормоза).

Так как момент инерционный Мин может быть выражен как

_ Т

Мин — Jо dt*

то общее уравнение движения механизма может быть представлено для периода разгона как

неустановившегося движения.

Интегрируя общее уравнение движения системы, можно определить скорости и пути масс в периоды неустановившегося движения, а также и продолжительность этих периодов.

Для того чтобы можно было провести интегрирование в конечном -виде, необходимо знать закон изменения ускорения или, поскольку при­ веденный момент инерции системы / 0 для данного механизма является -величиной постоянной, закон изменения избыточного момента двигателя (при пусковом режиме) или тормоза (при тормозном режиме).

С известным приближением, допустимость которого вытекает из ре­ зультатов экспериментальных исследований приводов грузоподъемных машин, закон изменения ускорения, а следовательно, и избыточного мо­ мента можно принять линейным и в общем виде выразить уравнением (рис. 130, б) :

ный моменты периода неустановившегося движения (знак (+ ) относится к процессу разгона, знак (—) к процессу торможения).

Этот закон изменения избыточного момента дает возможность рас­ смотреть три случая:

1) М'изб = 0 , что соответствует линейному изменению ускорения от

нуля до максимума (рис. 130, в); ^изб = М;из6 случай постоянства ускорения (рис. 130, г);

3) М"изб = 0, что соответствует линейному изменению ускорения от

максимума до нуля (рис. 130, д).

Первый случай (М'изб = 0 ), когда избыточный момент, а следова­

тельно, и ускорение нарастают постепенно, имеет обычно место при включении механизма при помощи фрикционных муфт, причем закон на­ растания момента является функцией системы управления муфтой и ква­ лификации оператора (рис. 131, а и б).