• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Вимоги до ЕП екскаватора

Робота екскаватора здійснюється у вельми важких умовах: різкозмінна навантаження, трясіння устаткування, значні зміни температури і вологості, велика запилена.

Механізм повороту, що володіє значним приведеним моментом інерції, працює в режимі поперемінного пуску, реверсу і гальмування. Із-за великого числа ланок в кінематичному ланцюзі у механізмі є значні люфти в передачах, зазори в кріпленнях. Механізм підйому працює в умовах різкозмінного навантаження, нерідко вище номінальною. У ще важчих умовах працює механізм натиску.

Система ЕП повинна володіти наступними властивостями:

1) надійне обмеження моменту і струму допустимим стопорним значенням у всіх режимах роботи, тобто володіти механічною характеристикою екскаваторної форми;

2) економічне регулювання швидкості в діапазоні 4-6 і рекуперацію енергії, що звільняється при гальмуванні механізму повороту при опусканні ковша.

3) забезпечувати обмеження динамічних навантажень механічного устаткування, обумовлених наявністю пружних зв'язків, зазорів в передачах.

4) простота і максимальна міцність.

Системи ЕП екскаваторів:

1. Асинхронний ЕП.

2. Частотно-керований асинхронний ЕП.

3. Система Г-Д з силовим магнітним підсилювачем.

4. Система Г-Д із збудником тиристора (Г-Д з ТБ).

5. ТП-Д.

ЕП механізмів екскаватора ділиться на 2 групи:

1) ЕП з малим моментом інерції (ЕП механізмів підйому і натиску (тяга));

2) ЕП з великим моментом інерції (ЕП механізму повороту).

Час розгону ЕД 1-ої групи визначається електромагнітною постійною часу генератора:

,

а другий - електромеханічною постійною часу приводу:

.

ЕП механізмів 1-ої групи повинні мати хорошу керованість, для чого необхідно скорочувати час наростання ЕДС генератора і частоти швидкості обертання двигуна. Тому в СУ повинна вводиться ЗОЗ по напрузі генератора або частоті обертання двигуна, що дозволить форсувати перехідні процеси в ланцюзі збудження генератора.

При розгоні механізмів 2-ої групи струм якоря ЕД може перевищити гранично допустимі значення. Щоб уникнути цього, необхідно уповільнити наростання ЕДС генератора, тобто знижувати темп розгону механізму. Тому в СУ необхідно вводити ЗОЗ по струму з відсіченням.

Розрахунок потужності ЕД і визначення навантажень підйомного і напірного механізмів прямої механічної лопати.

Робота підйомного, напірного і поворотного механізмів носить циклічний характер, причому для перших два характерні різко змінна зміна статичного моменту опору і коливання швидкості переміщення робочого органу.

Час циклу роботи можна розділити на 3 періоди: копання, поворот платформи з навантаженим ковшем до місця розвантаження і поворот платформи з порожнім ковшем в забій.

У кожному з періодів:

, кВт

де - зусилля, подолане робочим механізмом при виконанні даної операції в циклі, Н; - швидкість (м/с), з якою долається зусилля; - ККД механізму.

Знаючи тривалість і потужність кожного періоду, розраховується середнє значення потужності приводу за повний цикл роботи:

.

Для визначення навантажень підйомного і напірного механізмів будують в масштабі схеми розрахунку положень робочого устаткування екскаватора за даними розрахунку лінійних розмірів конструктивних елементів екскаватора.

Зусилля в підйомному канаті механічної лопати:

;

де - опір породи копанню;

- вага ковша з породою;

- вага рукояті;

- довгі плечей прикладених сил щодо осі напірного валу, який розташований на середині стріли, м; - кут між рукояттю і передбачуваною горизонтальною лінією; - кут між підйомним канатом і рукояттю.

Опір породи копанню:

;

- питомий опір породи копанню, залежне від характеру породи, Па; - ширина ковша, м; - товщина стружки породи, що знімається, м; - висота забою.

Вага ковша з породою і рукояті (Н):

;

,

де Е - місткість ковша, м³; - щільність гірської породи (т/м3); - коефіцієнт розпушування породи.

Маса ковшу: ,

де - коефіцієнт визначення маси ковша (залежно від обумовленої роботи: легкий, середній, важкий) по табл.; Е = - місткість ковша, м3.

Маса рукояті: ,

де - коефіцієнт для визначення розмірів рукояті, по табл. (залежно від призначення екскаватора - будівельні, кар'єрні, вскришні).

Зусилля в напірному механізмі лопати.

,

де - віджимаюче зусилля породи; - зусилля в підйомному канаті; - вага ковша і породи; - вага рукояті.

Віджимаюче зусилля натиску:

,

де - коефіцієнт опору породи копанню.

Зусилля, що виникає в підйомному механізмі лопати при повороті платформи на розвантаження:

;

При поверненні платформи з порожнім ковшем в забій:

;

, , - довжини плечей при верхньому положенні ковша і повністю висунутої рукояті.

Двигун напірного механізму при повороті платформи з навантаженим ковшом на розвантаження велику частину часу працює в гальмівному режимі, долаючи опори, що створюються складовими ваги ковша з породою і ваги рукояті і зусилля в підйомному механізмі .

Зусилля в напірному механізмі:

.

При повороті платформи з порожнім ковшем в забій:

;

Потужність двигуна підйомного механізму лопати:

,

де - швидкість переміщення підйомного каната, м/с; - ККД підйомного механізму .

Потужність двигуна підйомного механізму лопати при повороті платформи на розвантаження:

.

Потужність двигуна підйомного механізму при повороті платформи з порожнім ковшем в забій:

.

Потужність двигуна напірного механізму при копанні:

,

де ;- швидкість переміщення рукояті, м/с; - ККД напірного механізму .

Потужність двигуна напірного механізму при повороті платформи на розвантаження:

;

Потужність двигуна напірного механізму при повороті платформи з порожнім ковшем в забій:

.

Середньозважені потужності (потужність, віднесена до часу повного циклу):

,

де - період копання; - час повороту платформи на розвантаження; - час повороту платформи з порожнім ковшем; - час циклу.

;

Рисунок 6 Механізм подйому

Рисунок 7 Механізм напору.

Визначення моменту інерції частин екскаватора, що обертаються.

де: - момент інерції поворотної платформи; - момент інерції ковша з породою; - момент інерції стріли; - момент інерції напірного механізму; - момент інерції рукояті.

;

де - момент інерції платформи щодо осі, паралельної вертикальної грані кузова, км×м²; - маса платформи, т; - відстань між віссю платформи і віссю, що проходить через центр маси платформи як паралелепіпеда, м;

;

де - маса ковша з породою, т; - відстань максимального радіусу розвантаження, м;

;

де - маса стріли з блоками, т; - відстань від осі обертання платформи до центру маси стріли, м.

;

де - маса напірного механізму, т; - відстань від осі обертання платформи до центру маси напірного механізму, м;

;

- маса рукояті, т;

- відстань від осі обертання платформи до центру маси рукояті, м.

Зазвичай в розрахунках моменти,, не враховуються зважаючи на трохи.

Визначення потужності двигуна поворотного механізму екскаватора.

Основне навантаження приводу поворотних механізмів зумовлюється інерційними масами частин екскаватора, що обертаються. Найбільші навантаження в перехідних процесах - розгону і гальмування платформи з навантаженим і порожнім ковшем екскаватора. Потужність можна визначити з рівняння кінетичної енергії системи двигун - платформа:

; (1)

, - енергія, споживана двигуном за час пуску з навантаженим і порожнім ковшем, Дж;

, - енергія, що віддається при гальмуванні з навантаженим і порожнім ковшем;

- кінетична енергія якоря двигуна, Дж;

- енергія витрачається на тертя (опор, роликів і т. д.), Дж.

; (2)

- коефіцієнт, що враховує момент інерції якоря;

- момент інерції частин екскаватора, що обертаються, з навантаженим ковшем, кгчм2;

- розрахункова, стала кутова швидкість платформи;

;

; (3)

;

(генераторне гальмування, енергія або віддається з мережа або гаситься на опорах) (4)

; (5)

Енергія, витрачається на тертя проти значна - при розгоні сили тертя діють проти рушійного моменту, при гальмуванні - у напрямі моменту гальмування.

Підставивши в (1) рівняння (2) - (5) і поділивши на час роботи механізму за цикл екскаватора:

;

- ККД передачі поворотного механізму;

- час повороту платформи з навантаженим ковшем на розвантаження і з порожнім ковшем на розвантаження і з порожнім ковшем в забій.

Читайте також:

1. II. Вимоги безпеки перед початком роботи
2. II. Вимоги безпеки праці перед початком роботи
3. II. Вимоги до складання паспорта бюджетної програми
4. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
5. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
6. III. Вимоги до учасників, складу груп і керівників туристських подорожей
7. IV. Вимоги безпеки під час роботи на навчально-дослідній ділянці
8. IV. ВИМОГИ ПРОФЕСIЇ ДО IНДИВIДУАЛЬНО-ПСИХОЛОГIЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ФАХIВЦЯ
9. V. Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях
10. V. Вимоги безпеки в екстремальних ситуаціях
11. Аналітичні реакції та вимоги, яким вони повинні відповідати.
12. Бланк документа, вимоги що пред'являються до нього.

Переглядів: 754