середнього пускового моменту визначається за формулою
(6.17)
де ТМАХ.П – максимальний пусковий момент, який приводиться в паспортних даних вибраного двигуна;
ТМIN.П – мінімальний пусковий момент.
Для забезпечення нормальних умов пуску, згідно [1], рекомедується приймати
(6.18)
Розрахункове значення часу розгону визначається за формулою
(6.19)
де R – коефіцієнт, який враховує динамічні моменти і , визначені без врахування значення
При правильному виборі двигуна повинна виконуватись умова
(6.20)
- допустиме значення часу розгону механізму.
Перевірка вибраного двигуна на нагрів при змінному зовнішньому навантаженні, незалежно від його серії, проводиться по середньоквадратичному (еквівалентному) моменту ТЕКВ, величина якого визначається а формулою
(6.21)
де ТП – пусковий момент двигуна. Для двигунів з короткозамкнутим ротором приймають ТП = ТР.П, для двигунів з фазним ротором - ТП = ;
– сума часу пуску двигуна з врахуванням різних періодів роботи і змінності зовнішнього навантаження;
- сума добутку квадрата статичного моменту на валі двигуна на час усталеного руху при змінному зовнішньому навантаженні;
- коефіцієнт, який враховує погіршення умов охолодження в період пуску двигуна.
При правильному виборі двигуна повинна виконуватись умова на нагрів
. (6.22)
6.3 Привід із двигуном внутрішнього згорання
Ці двигуни застосовують у кранах, які переміщуються на великі відстані і повинні мати незалежне джерело енергії (мобільні стрілові крани).
Приводи можна поділити на два основних типи:
1) загальний привід-—усі механізми дістають рух безпосеред
ньо від двигуна внутрішнього згоряння через систему механічних
передач;
2) індивідуальний привід — на всіх механізмах установлені
електродвигуни, які одержують енергію від дизель-електричної
¦станції, що розміщена на крані і складається з двигуна і генерато
ра (дизель-електричний привід).
Найбільш поширені в кранах багатоциліндрові чотиритактні дизелі та чотиритактні карбюраторні двигуни; перші працюють на дизельному паливі, другі — на бензині, робоча характеристика яких наведена на рис.6.4.
Рисунок 6.4 Робоча характеристика карбюраторного двигуна внутрішнього згорання
Вадами приводів першого типу є велика вартість експлуатації, складність привода, оскільки всі механізми дістають рух від одного двигуна внутрішнього згоряння і необхідно встановлювати на кожен механізм трансмісії, реверсивні муфти та допоміжні гальма, що знижує надійність роботи; крім того, вони не допускають перевантажень, створюють великий шум і забруднюють навколишнє середовище вихлопними газами.
Дизель-електричний індивідуальний привід більш досконалий, ніж привод першого типу: його можна вмикати в зовнішню силову мережу; він дає змогу встановлювати для кранових механізмів різні режими роботи, оскільки кожен з них має окремі електродвигуни. У цьому приводі поєднуються переваги індивідуального при-вода та незалежного живлення електродвигунів від зовнішньої мережі. Проте дизель-електричний привод має більші масу і вартість.
6.4 Гідравлічний привід
Асинхронний електродвигун, або двигун внутрішнього згоряння, приводить у дію помпу, яка подає рідину в гідропривід, перетворюючи енергію потоку рідини на механічну енергію. Гідроприводи поділяються на гідростатичні (об'ємні) та гідродинамічні. Об'ємні гідроприводи застосовують з високо- та низькомоментними гідродвигунами. У сучасних гідроприводах робочий тиск масла досягає 32МПа.
Підйомні машини обладнують в основному об'ємними оборотними гідромашинами. Застосування гідроприводів сприяє поліпшенню їхніх конструктивних і експлуатаційних характеристик: спрощуються кінематичні схеми механізмів і машини в цілому завдяки усуненню трансмісій, редукторів, муфт та ін.; покращуються динамічні режими роботи і знижується рівень напруженості вузлів машин за рахунок малої інерційності обертових елементів, відсутності довгих валів, плавного зростання рушійних сил; досягається плавне і глибоке регулювання швидкостей механізмів (1:100 і більше); вони характеризуються великою перевантажувальною здатністю, меншими масою і габаритними розмірами; мають просту автоматичну охорону машин від перевантажувань, високу точність зупинки, можливість одночасного підведення енергії до кількох механізмів; незамінні для роботи у вибухонебезпечних місцях. Гідравлічний привід широко використовують в багатьох галузях машинобудування. Його застосовують на стрілових мобільних, портальних, плавучих, мостових кранах, що сприяє зниженню їх маси і підвищенню продуктивності завдяки автоматичному регулюванню режимів роботи механізмів залежно від маси вантажу, вильоту стріли та інших параметрів.
Високооборотні гідродвигуни встановлюють з редуктором; низькооборотні є високомоментними і з'єднуються з робочим органом безпосередньо. За рахунок усунення редуктора не тільки зменшуються маса і габаритні розміри привода, а й спрощується компоновка механізму. Для великих вантажопідйомностей високомоментні гідроприводи не мають переваг за масою порівняно з іншими типами редукторних приводів.
У гідроприводах кранів застосовуються гідродвигуни і помпи роторно-поршневого і шестеренного типів, які працюють за такими схемами: відкритою — з помпою нерегульованої подачі та низько-або високомоментними нерегульованими гідродвигунами; відкритою або закритою — з помпою регульованої подачі з низько- або високомоментними гідродвигунами (більш розповсюджена, ніж перша).
У відкритій системі циркуляції робоча рідина з бака подається помпою до гідродвигуна; відпрацьована рідина стікає в бак. У закритій схемі передбачено додаткову помпу, яка підживлює зону низького тиску.
З високооборотних гідродвигунів застосовують аксіально-поршневі, що працюють також і як помпи; вони можуть експлуатуватись у різко динамічному режимі, мають велику швидкодію, бо інерційність обертових частин невелика, мають також широкий діапазон регулювання подачі (1 : 1000). Тиск робочої рідини 10... 16МПа; потужність до 200кВт; загальний ККД 0,9...0,92.
Конструкцію аксіально-поршневого гідродвигуна наведено на рис. 6.5.
Рисунок 6.5 Аксіально-поршневий гідродвигун
На поворотній колисці 10 корпусу 2 встановлено блок циліндрів 9, поршні 11 яких шарнірно з'єднані штоками 12 з фланцем вала 3. З валом З за допомогою карданного вала 4 з'єднана колиска, яка сергою 5 зв'язана з циліндром 6 регулятора подачі робочої рідини і повертається. Кут між віссю блока циліндра і віссю вала З при цьому змінюється від 0 до 30°. Найбільше відхилення колиски від горизонталі відповідає максимальній подачі насоса; у цьому положенні колиска утримується відрегульованою пружиною 7. Робоча рідина з лінії подається в циліндр 6 через підпружинений золотник і канал у штоці 8.
При обертанні вала