Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

От ведущей шестерни крутящий момент передается через три сателлита, обегающих по неподвижному центральному колесу, на водило, далее через торсион на шестерню второй

ступени и затем четыре сателлита, обегающих по центральному колесу, на водило второй ступени, жестко связанное с внутренним барабаном и промежуточным барабаном. Оба внутренних барабана соединены между собой через промежуточный барабан. Центральное колесо от проворачивания удерживается зубчатым колесом, сидящим на венце зубчатой втулки, запрессованной во втулку, которая в свою очередь

зажимается на раме полухомутом и удерживается от проворачивания двумя шпонками. На внутренние барабаны одеваются полуобечайки рабочих барабанов, которые крепятся болтами и полукольцами.

Работа подъемного механизма носит циклический характер, причем для подъемного механизма характерны резко переменное изменение статического момента сопротивления и колебания скорости перемещения рабочего органа.

Для подъемного механизма экскаватора ЭКГ-10 характерны следующие чередование операций во время его работы. В начале копания происходит быстрая подача рукояти вперед с последующим уменьшением скорости поступательного движения по мере подъема рукояти.

Требования к электроприводу подъѐма

Каждый электропривод главного рабочего механизма, отвечая общим требованиям, должен также удовлетворять специфическим требованиям, связанным с технологией работы исполнительного рабочего механизма. Например, механизм подъема работает в условиях резко переменной нагрузки, часто превышающей номинальную, что возникает опасность разрушения звеньев кинематической цепи.

На

основании

анализа

работы

подъемного

механизма

 

 

 

 

можно

сформулировать

следующие

специфические

требования к приводу подъема, основные из которых следующие:

-скорость при разгоне и реверсировании должна изменяться достаточно равномерно для обеспечения большей средней скорости;

-скорость опускания рукояти должна быть выше скорости подъема;

-при весьма большом внезапном возрастании нагрузки вращающий момент привода не должен превышать максимальный расчетный статический момент привода при работе «на упор»;

-диапазон регулирования скорости должен быть 5..6:1;

-привод должен иметь для различных положений командоконтроллера практически выполнимые механические характеристики;

-для подъема рукояти без копания должна быть предусмотрена последняя ступень повышенной скорости и уменьшенный момент вращения двигателя.

Определение мощности двигателя подъема

Работа подъемного механизма носит циклический характер с резко переменным изменением статического момента сопротивления и колебания скорости перемещения рабочего органа. Если из цикла работы экскаватора исключить непро-должительные по времени операции маневрирования с ковшом над местом разгрузки, то в расчетах по определению мощности двигателя привода подъемного механизмов время цикла можно разделить на три периода: копание, поворот платформы с гружѐным ковшом к месту разгрузки и поворот платформы с порожним ковшом в забой. При таком варианте цикла значительно упрощается построение нагрузочных и скоростных

диаграмм, необходимых для определения мощности электродвигателя подъема.

Для машин и механизмов, работающих в повторнократковременном режиме с частыми пусками и торможениями, при предварительных расчетах пользуются средневзвешенной мощностью Р св .

n

n

(5.27)

РСВ

Pi ti / ti

 

1

1

 

где Pi – мощности, потребляемые двигателем за отдельные промежутки времени ti ;

n

ti - продолжительность работы механизма за один

1

цикл; n – число операций в цикле.

Для определения мощности двигателя по (5.27) необходимо построить нагрузочные диаграммы механизмов, а также тахограммы за эти же отрезки времени. И тогда для каждого интервала времени мощность двигателя находится по формуле

Pi Ni vi 10

3

,

(5.28)

 

 

 

 

 

где Ni – усилие, Н; vi линейная скорость, м/с;

– КПД механизма.

Методику расчета мощности двигателя подъема рассмотрим на примере экскаватора ЭКГ10.

Расчет нагрузочной диаграммы и тахограммы механизма подъема

Для построения графиков необходимо сделать

предварительные вычисления параметров экскаватора /38/

Размеры ковша: - ширина, м

bКЛ =1,2 3 EЛ 1,23 10 2,6 м;

где

Е

Л

10 – вместимость ковша, м3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- длина, м

 

 

 

 

 

 

 

 

КЛ

0,77

bКЛ

0,77

2,6

2,0 м;

 

- высота, м

 

 

 

 

 

 

 

 

hКЛ

0,75

bКЛ

0,75

2,6

1,95 м.

 

Определим массу ковша по формуле

 

 

 

 

mК .Л .

1,15 СК .Л .

Е Л ,

 

(5.29)

где СК .Л . – коэффициент условий работы, т·м-3 ,

СКЛ = 0,7- 1,2 – легкие условия работы; СКЛ = 0,9- 1,7 – средние; СКЛ = 1,1- 2,1 –тяжелые.

 

mК .Л .

1,15

СК .Л . ЕЛ

1,15 1,7 10

19,55 (т).

 

Вес ковша

 

 

 

 

 

 

 

 

GК

19,55

9,81 103

19,2 104 (Н).

 

 

Размеры стрелы и рукояти механической лопаты:

 

- длина стрелы (м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LСЛ = KLC 3 mЭЛ

,

(5.30)

где KLC - линейный коэффициент, для емкостей ковша 2-

12 м3

KLC= 1,8-1,85; m ЭЛ- масса экскаватора, т.

 

 

 

m ЭЛ= КУЭ·ЕЛ ,

 

(5.31)

где

КУЭ – масса экскаватора на единицу емкости ковша, т/

м3, для карьерных экскаваторов при емкости ковша 2-12 м3

КУЭ = 38-44.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m ЭЛ=39,5·10= 395 т

 

 

 

LСЛ= 1,85 3

 

 

 

 

 

395 = 13.57 м.

 

 

- длина рукояти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LРЛ = K3 mЭЛ

,

 

(5.32)

где K–линейный коэффициент, K-=1,15-1,25.

 

 

 

3

 

 

м.

L

1,2

395 8,8

 

 

 

 

 

 

Масса рукояти механической лопаты

 

 

mР

cР

mК .Л ,

(5.33)

где сР 0,8 1,0 - коэффициент для определения размеров

двухбалочных рукоятей экскаватора, сР

0,45 0,5 для

однобалочных рукоятей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mР

 

 

0,9 19,55

 

17,6 (т).

 

Вес рукояти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GР 17,6

9,81 103

 

 

17,3 104 (Н).

Высота напорного вала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

k

 

 

3

m

,

 

 

 

 

 

(5.34)

 

 

Н

 

 

 

ЭЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

где KLH – коэффициент, KLH =1,1.

 

 

 

 

 

 

1,1 3

 

 

 

 

 

 

8,1 м.

 

 

L

395

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота пяты стрелы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

k

3 m

 

 

 

,

 

 

(5.35)

 

 

ПС

 

 

 

 

ЭЛ

 

 

 

 

 

где K– коэффициент, K=0,45.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

L

ПС

 

 

0,45

 

395

3,3 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная высота копания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

k

 

3

 

m

,

(5.36)

 

 

КОП

 

 

 

LККО

 

 

 

 

ЭЛ

 

 

 

где LКОП–коэффициент, LКОП=1.7-1,8;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

1,75

 

3 395

 

 

12,8 м.

 

 

КОП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источник: https://studfile.net/preview/16568883/