МЕХАНІЗМИ ПІДЙОМУ ВАНТАЖУ

7.1 Загальні відомості і основні кінематичні схеми механізмів підйому вантажу.

Основне призначення МПВ – переміщення будь-якого вантажу в вертикальній площині.

Класифікація МПВ ведеться за такими ознаками:

Основне застосування мають МПВ з жорсткою (незмінною) кінематичною схемою з електричним типом двигуна привода барабана.МПВ з фрикційним приводом застосовують тільки в підйомниках.

Механізм підйому складається з таких основних збірних одиниць: вантажозахоплюючого пристрою (гакова підвіска,грейфер і т.д.), поліспаста, тягового барабана, привода барабана. Привід барабана, в свою чергу, складається з електродвигуна, гальма, з’єднуючих муфт, редуктора (циліндричного, планетарного або черв’ячного). В залежності від вибраної схеми з’єднання барабана з редуктором в склад привода може входити відкрита циліндрична передача.

Основний тип електричних двигунів МПВ – кранові асинхронні двигуни змінного струму з короткозамкнутим ротором серій МТК, МТКН, МТF і з контактними кільцями і фазовим ротором серій МТ, МВТ, МТН, MTF. Ці двигуни характеризуються підвищеною перевантажною здатністю, великими пусковими моментами при порівняно невеликих пускових струмах, малим часом розгону.

Двигуни з короткозамкнутим ротором прості за конструкцією, мають меньші масу і габарити, більш надійні в експлуатації.Основнимй їх недолік – малий пусковий момент і безпосереднє з’єднання з електричною мережою.

Ці двигуни застосовуються для груп режимів роботи по ГОСТ 25835 – 83 – 3М і 4М. Робота на цих режимах характеризується малим числом вмикань при невеликій потужності, тобто потреби в регулюванні швидкості при рушійному і гальмівному режимах немає.

Двигуни з фазовим ротором і контактними кільцями порівняно з короткозамкнутими мають більшу масу і габарити, складніші за конструкцією і керуванням. Двигуни цього типу включаються в електричну мережу через регулюємий опір(реостат). За допомогою реостата,в період неусталеного руху(розгін,гальмування), можна зменьшувати пусковий струм при одночасному збільшенні пускового моменту. Це забезпечує плавність пуску і гальмування,регулювання пускового моменту, менші втрати енергії в обмотках двигуна під час перехідних процесів.

Враховуючи вищесказане - це основний тип двигунів для груп режимів роботи 5М і 6М.

Вибір типу механічних передач, які застосовуються в приводах барабана МПВ, залежить від величини передаточного числа приводу і умов експлуатації.

Кінематична схема привода барабана з двоступінчастим циліндричним зубчастим редуктором, (рис.7.1), застосовується для любих умов експлуатації, незалежно від габаритів барабана, в інтервалі передаточних чисел u=8…50. Основні типи серійно випускаємих двоступінчастих циліндричних редукторів:Ц2У,Ц2Н,ЦДНД,ЦДН,Ц2,ЦД2,ГД.

1 – електродвигун, 2 – пружна з’єднуюча муфта, 3 – гальмо, 4 – редуктор, 5 –з’єднуюча (ланцюгова або зубчаста) муфта.

Рисунок 7.1 Кінематична схема привода барабана МПВ з двоступінчатим циліндричним зубчастим редуктором.

Аналогічну схему,тільки з трьоступінчатим циліндричним зубчастим редуктором, застосовують для тих же умов експлуатації в інтервалі 50u 250. Основні типи серійно випускаємих трьоступінчатих циліндричних зубчастих редукторів: Ц3У, ЦТН, ЦТНД, ГТ, ГК, Ц2, (рис.7.2).

1 – електродвигун, 2 – пружна з’єднуюча муфта, 3 – гальмо, 4 – редуктор, 5 – з’єднуюча спеціальна зубчаста муфта, 6 – барабан.

Рисунок 7.2 Кінематична схема привода барабана МПВ з трьохступінчатим циліндричним зубчастим редуктором.

В інтервалі передаточних чисел 50u100 можна застосовувати, для нормальних умов експлуатації, кінематичну схему привода з двоступінчатим редуктором в якій барабан з’єднується з останнім відкритою циліндричною зубчастою передачею (рис.7.3)

1 – електродвигун, 2 – пружна з’єднуюча муфта, 3 – гальмо, 4 – редуктор, 5 – відкрита циліндрична передача, 6 – барабан.

Рисунок 7.3 Кінематична схема привода барабана МПВ з відкритою циліндричною передачею.

При роботі привода в агресивному середовищі і інтервалі передаточних чисел u=40…80, в якості редуктора приводу застосовується черв’яний редуктор (рис. 7.4). Основні типи серійних черв’ячних редукторів: РЧН,РЧП,РГУ,РГС,Ч.

1 – електродвигун, 2 – пружна з’єднуюча муфта, 3 – гальмо, 4 – редуктор, 5 –з’єднуюча (ланцюгова або зубчаста) муфта, 6 – барабан.

Рисунок 7.4 Кінематична схема приводу барабана МПВ з черв’яним

редуктором.

Основний тип гальмівних пристроїв ПМ – автоматичні нормально замкнуті двоколодкові гальма з електромагнітним приводом типів ТКТ, ТКП або з електрогідравлічним приводом типів ТКГ, ТКТГ.

При режимах роботи 4М…6М рекомендується застосовувати гальма з електрогідравлічним приводом.

В якості з’єднуючої муфти між двигуном і редуктором, як правило, застосовують пружну втулково-пальцеву муфту з гальмівним шківом. Згідно норм Держнаглядохоронпраці півмуфта з гальмівним шківом встановлюється тільки на валу редуктора.

Між редуктором і барабаном застосовують, як правило, ланцюгові або зубчасті муфти.

Якщо діаметр барабана по дну канавки відповідає умові то він з’єднується з редуктором спеціальною зубчастою муфтою (рис.7.5).

Рисунок 7.5 З'єднання барабана з редуктором спеціальною зубчастою муфтою

7.2 Визначення максимальної статичної потужності

на валі двигуна. Вибір двигуна

При проектному розрахунку механізму підйому вантажу, в результаті якого вибирається кінематична схема приводу барабана, точне значення коефіцієнта корисної дії (к.к.д.) - м невідоме, тому проектний розрахунок проводиться при наближеному значенні к.к.д. - , яке приймається при використанні зубчастих циліндричних передач – 0,8…0,85; при використанні черв’ячних – 0,65...0,7.

В цьому випадку наближене значення максимальної статичної потужності на валі двигуна визначається за формулою:

, (7.1)

де V1 - швидкість підйому вантажу,м/с;

GH - номінальна вага.

GH=GB+GП, (7.2)

де GВ – максимальна вага вантажу;

GП – вага вантажозахоплюючих пристроїв.

Еквівалентна потужність, яку розвиває двигун при роботі з вантажами різної ваги, завжди менша максимальної статичної. Величина наближеного значення розрахункової