 |
Установка для исследования динамики грузоподъемного механизма
|
|
|
|
Исследование динамики грузоподъемного механизма
(1-я часть)
Лабораторная работа № 5
Цель работы: Изучить динамику грузоподъемного механизма.
Основные теоретические положения
При расчете динамических нагрузок в механизмах грузоподъемных машин принимают движение при пуске равноускоренным и при торможении равнозамедленным. Сила инерции поступательно-движущейся массы
, (5.1)
где G − вес движущейся массы груза или крана, Н; g − ускорение свободного падения, м∙с2; v − скорость поступательного движения, м/мин; t − время неустановившегося движения, с.
Момент сил инерции вращающейся массы
, (5.2)
где J − момент инерции массы, кг∙м2, Н; ε − угловое ускорение, с−2; GD2 − маховый момент вращающейся массы относительно оси ее вращения, Н∙м2; ni − частота вращения массы, об/мин.
Маховый момент, приведенный к быстроходному валу с частотой вращения n:
− для поступательно движущейся массы
, (5.3)
− для вращающейся массы
. (5.4)
где ni − частота вращения массы на тихоходном валу привода, об/мин; n − частота вращения быстроходного вала привода, об/мин; u − передаточное отношение, между тихоходным и быстроходным валом.
Общий маховый момент вращающихся и поступательно движущихся масс механизма (груза − в механизме подъема, тележки − в механизме передвижения тележки, моста − в механизме передвижения крана, вращающихся масс поворотной части крана), приведенный к валу электродвигателя
, (5.5)
где 
− суммарный маховый момент всех стандартных деталей привода, располагаемых сразу после вала электродвигателя до входного вала редуктора (в него могут входить: 
− маховый момент ротора электродвигателя, 
− маховый момент муфт, соединяющих валы электродвигателя и редуктора; 
− маховый момент редуктора, 
− маховый момент тормозного шкива и т.д.), Н∙м2; 
− маховый момент всех частей располагаемых после выходного вала редуктора, приведенный к валу электродвигателя соответствующего механизма подъема, передвижения или поворота (в него могут входить маховый момент от груз, тележки, моста, поворотной или другой вращающейся части крана, Н∙м2); δ − коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс деталей трансмиссии механизма (валов, зубчатых колес, барабана, ходовых колес, подшипников и т.д.), расположенных после вала электродвигателя и неучтенных расчетом (рекомендуется принимать в пределах 1,1...1,25).
|
|
|
Установка для исследования динамики грузоподъемного механизма
Установка для исследования динамики механизма (рисунок 5.1) состоит из электродвигателя 1, вал которого соединен упругой муфтой 2 с валом 3, опирающимся на подшипники 4 и несущим тормозной шкив 6 и инерционные диски 7. На тормозном шкиве 6 установлен нормально-замкнутый стопорный короткоходовой двухколодочный тормоз 5 автоматического действия с пружинным замыканием. Необходимые для исследования динамики механизма данные электродвигателя, тормоза и инерционных дисков приведены в технической характеристике установки (таблица 5.1).
1 − электродвигатель; 2 − муфта упругая; 3 − вал; 4 − подшипник; 5 − тормоз; 6 − шкив тормозной; 7 − диск инерционный
Рисунок 5.1 − Кинематическая схема установки для исследования динамики механизма
Таблица 5.1 − Технические характеристики первой установки для исследования динамики механизма
| Характеристика | Размерность | Величина |
| Электродвигатель типа АОЛ2-31-6/4 | ||
| мощность | кВт | 0,75/1,1 |
| Частота вращения ротора | об/мин | 955/1440 |
| Маховый момент ротора | Н∙м2 | 0,4 |
| Напряжение | В | |
| Частота тока | Гц | |
| Тормоз колодочный электромагнитный короткоходовой типа ТКТ-100 | ||
| Диаметр тормозного шкива | мм | |
| Тормозной момент − начальный | Н∙м | |
| Тормозной момент − максимальный | Н∙м | |
| Маховый момент шкива | Н∙м2 | 0,48 |
| Напряжение | В | |
| Частота тока | Гц | |
| Инерционные диски | ||
| Маховый момент одного диска | Н∙м2 | 2,7 |
| Количество инерционных дисков | шт. |
В ступице муфты 2, соединяющей валы электродвигателя и тормозного шкива, предусмотрено отверстие с резьбой, позволяющее ввернуть стержень с нарезанным концом.
|
|
|
При выключенном электродвигателе и ввернутом в ступицу муфты 2 стержне с помощью динамометра определяются моменты сопротивления движению механизма.
Момент сопротивления движению механизма при свободном выбеге, т.е. при выключенном электродвигателе и расторможенном тормозе, Н∙м
, (5.6)
где l − длина плеча замера усилия динамометром, равная расстоянию от точки подсоединения динамометра к стержню до оси вала, м; Р1 − показание динамометра при замере расторможенной установки, Н.
Момент сопротивления движению механизма при торможении, т.е. при выключенном электродвигателе и заторможенном тормозе, Н∙м
, (5.7)
где Р2 − показание динамометра при замере заторможенной установки, Н.
|
|
|
