Selecția de motoare pentru ascensoare și mașini de ridicat prin putere
Ascensoarele moderne de pasageri și marfă ale clădirilor rezidențiale și administrative, precum și unele mașini pentru ridicarea minelor, sunt executate cu o contragreutate sau, așa cum se numește uneori, cu o contragreutate. În mașinile de minerit, echilibrarea, așa cum s-a menționat deja, este adesea realizată nu de o contragreutate, ci de un al doilea vas de ridicare.
Contragreutatea pentru ascensoare este selectată pentru a echilibra greutatea vasului de ridicare (cabină) și a unei părți din sarcina nominală care trebuie ridicată:
unde GH este greutatea sarcinii nominale de ridicare, N; G0 — greutatea cabinei, N; Gnp este greutatea contragreutății, N; α este factorul de echilibrare, de obicei luat egal cu 0,4-0,6.
Orez. 1. Pentru a calcula sarcina pe arborele motorului ascensorului.
Necesitatea echilibrării navelor grele este evidentă, deoarece pentru a le deplasa în absența unei contragreutăți, este necesară o creștere corespunzătoare a puterii motorului. Capacitatea de a echilibra o porțiune din sarcina utilă nominală este dezvăluită atunci când se determină puterea echivalentă pentru o anumită curbă de sarcină.Nu este greu de urmărit, de exemplu, că dacă liftul funcționează în principal pentru a ridica sarcina și a coborî vagonul gol, atunci puterea echivalentă a motorului conform diagramei de sarcină are un minim la α = 0,5.
Prezența unei contragreutăți duce la o aplatizare a curbei de sarcină a motorului, ceea ce reduce încălzirea acestuia în timpul funcționării. Referindu-ne la diagrama prezentată în FIG. 1, a, apoi cu valoarea greutății contragreutății
și absența unei frânghii de echilibrare și a frecării cabinei și a contragreutății pe ghidaje, puteți scrie:
unde gk este greutatea a 1 m de frânghie, N / m.
Rezistență la tracțiune
Cuplul și puterea arborelui motor sunt determinate pe baza următoarelor formule:
unde M1, P1 — cuplul și puterea atunci când servomotor funcționează în modul motor, Nm și respectiv kW; M2, P2 — cuplul și puterea atunci când unitatea funcționează în modul generator, Nm și respectiv kW; η1, η2 — randamentul angrenajului melcat cu transfer de energie direct și invers.
Valorile lui η1 și η2 depind neliniar de viteza arborelui melcat și pot fi calculate prin formule
aici λ este unghiul de urcare al liniei spiralate pe cilindrul de indexare al viermelui; k1 este un coeficient care ține cont de pierderile din rulmenți și baia de ulei a cutiei de viteze; ρ — unghiul de frecare, în funcție de viteza de rotație a arborelui melcat.
Din formula forței asupra scripetelor de tracțiune rezultă că, în absența unei frânghii de echilibrare, sarcina pe acționarea electrică a troliului de ridicare depinde de poziția navei de ridicare.
Datorită capacității lor mari de încărcare - până la 10 tone, viteze mari de deplasare - 10 m / s și mai mult, înălțimi mari de ridicare de 200-1000 m și condiții dure de lucru, mașinile de ridicare a minelor sunt echipate cu funii de oțel cu o masă mare. Imaginați-vă, de exemplu, că o trecere este coborâtă spre orizontul inferior, în timp ce cealaltă este deasupra, iar în acel moment este descărcată. In aceasta pozitie intreaga coarda de cap este dezechilibrata, iar la inceputul ascensiunii motorul trebuie sa depaseasca momentul static generat de greutatea sarcinii si a cablului. Echilibrarea frânghiei are loc în mijlocul căii săritorilor. Apoi se rupe din nou și greutatea părții coborâte a frânghiei va ajuta la descărcarea motorului.
Încărcarea neuniformă, mai ales în minele de adâncime, duce la necesitatea supraestimării puterii motorului.De aceea, la o înălțime de ridicare mai mare de 200-300 m, se recomandă echilibrarea frânghiilor de ridicare a capului cu ajutorul cablurilor de coadă care sunt suspendate. a vaselor de ridicare. De obicei, frânghia de coadă este selectată cu aceeași secțiune transversală și lungime ca cea principală, drept urmare sistemul de ridicare se dovedește a fi echilibrat.
Deoarece sarcina se modifică în timpul funcționării ascensoarelor și mașinilor de ridicat, pentru a determina puterea sau momentul arborelui motor pentru fiecare sarcină, este convenabil să se construiască un grafic al dependenței acestor valori de sarcină. în mai multe puncte, care are aproximativ același caracter ca cel prezentat în fig. 1b și apoi folosiți-l în construirea diagramelor de sarcină.
În acest caz, trebuie cunoscut modul de funcționare al acționării electrice a mașinii de ridicare, care este determinat în mare măsură de durata relativă a activării PV și de numărul de porniri pe oră al motorului. Pentru ascensoare, de exemplu, modul de funcționare al acționării electrice este determinat de locul de instalare și scopul liftului.
În clădirile de locuit, programul de trafic este relativ uniform, iar durata relativă — PV și frecvența de pornire a motorului h sunt egale cu 40%, respectiv 90-120 porniri pe oră. În clădirile de birouri înalte, sarcina liftului crește brusc în timpul orelor de sosire și de plecare a angajaților de la serviciu și, în consecință, în pauza de masă, valorile mari vor avea PV și h-40-60% și 150. -200 de porniri pe oră.
După ce desenul este complet sarcina statica pe arborele motorului, au fost selectate sistemul de antrenare electric și motorul de ridicare, a doua etapă a construcției unei diagrame de sarcină poate fi efectuată — ținând cont de efectul tranzitoriului asupra diagramei de sarcină.
Pentru a construi o diagramă completă de sarcină, este necesar să se țină cont de timpii de accelerare și de decelerare a acționării electrice, timpul de deschidere și închidere a ușilor, numărul de opriri în timpul deplasării mașinii, timpul de intrare și ieșire de pasageri în timpul celui mai tipic ciclu de lucru. Pentru ascensoarele cu uși acționate automat, pierderea totală de timp determinată de funcționarea ușilor și de umplerea vagonului este de 6-8 s.
Timpii de accelerare și decelerare ai mașinii pot fi determinați din diagrama de mișcare dacă sunt cunoscute viteza nominală a mașinii și valorile admisibile ale accelerației (decelerației) și smucitului. Conform diagramei de sarcină, construită conform modurilor statice și dinamice indicate ale sistemului de antrenare electrică, este necesar să se facă un calcul computațional al motorului la încălzire, folosind una dintre metodele cunoscute: pierderi medii sau valori echivalente.
Orez. 2. Dependența cuplului motorului electric de sarcina mașinii, liftul, când acesta din urmă se află la primul etaj (1), în mijlocul puțului (2) și la ultimul etaj (3).
Un exemplu. Conform datelor tehnice ale unui ascensor de pasageri de mare viteză, determinați momentele statice pe arborele motorului în diferite moduri de funcționare.
Dat:
• capacitate maximă de încărcare Gn = = 4900 N;
• viteza de deplasare v = 1 m/s;
• înălțimea de ridicare H = = 43 m;
• greutate cabină G0 = 6860 N;
• greutate de contragreutate Gnp = 9310 N;
• diametrul grinzii de tracțiune Dm = 0,95 m;
• raportul de transmisie al cutiei de viteze troliu i = 40;
• randamentul transmisiei, ţinând cont de frecarea cabinei pe ghidajele arborelui η = 0,6;
• greutatea frânghiei GKAH = 862 N.
tabelul 1
Rezistență la tracțiune:
Când sistemul de lift funcționează, când Fc > 0, mașina electrică de conducere funcționează în modul motor și când Fc este 0 și în modul motor când Fc < 0.
Rezultatele calculului momentelor statice conform formulei sunt rezumate într-un tabel. 1 și sunt prezentate în graficul din fig. 2.Rețineți că calculele mai precise ar trebui să țină cont de rezistența la mișcarea ghidajelor arborelui, care este de 5-15% din Fc.