§ 4. Проверка запаса сцепления при пуске

В период пуска механизма передвижения приводные колеса, взаимодействуя с рельсами, приводят в движение тележку или кран. Для обеспечения нормальной работы необходимо, чтобы приводные колеса перекатывались по рельсам без скольжения (пробуксовки). Поэтому при расчете механизмов передвижения необходимо обеспечить определенное соотношение между силами сцепления ходовых колес с рельсами и движущей силой, приложенной к ободьям этих колес.

Расчетным случаем является работа механизма без груза, когда давление на приводные колеса уменьшено, а следовательно. уменьшена и сила сцепления, которая при этом равна:

где —сцепной вес, т.е. часть веса крана с тележкой без груза при расчете механизма передвижения крана или часть веса тележки без груза при расчете ее механизма передви­жения, действующая на приводные ходовые колеса; — коэффициент сцепления колеса с рельсом. Коэффициент сцепления принимается равным: =0,12 для кранов, работающих на открытом воздухе; =0,2 для кранов, работающих в помещении при условии невозможности попадания влаги; =0,25—для кранов, работающих с песочницами.

Для тележек без поворотных стрел и мостов кранов сцепной вес с некоторым приближением можно принять:

где т'—число приводных ходовых колес; п'—общее число ходовых колес.

Работа в период пуска без проскальзывания (пробуксовывания) приводных ходовых колес обеспечивается при соблюдении неравенства

откуда коэффициент запаса сцепления

Сила внешнего статического сопротивления определяется для передвижения крана или тележки без груза (Q=0). В ответственных случаях запас сцепления следует рассчитывать по фактической нагрузке на приводные колеса с учетом наименее выгодного расположения тележки. Для этого можно использовать приведенную выше методику определения давления на ходовые колеса. При раздельном приводе запас сцепления проверяют для приводных колес каждой стороны отдельно.

Сила внешнего статического сопротивления меньше силы полного статического сопротивления передвижению без нагрузки кранов и тележек на величину сопротивления от трения в опорах приводных колес , которое в данном случае рассматривается в качестве внутреннего сопротивления, не оказывающего влияния на сцепление приводных колес с рельсами. Таким образом,

где

f — коэффициент трения в опоре; d—диаметр цапфы вала; D— диаметр поверхности катания ходового колеса.

Сопротивление от силы инерции поступательно движущихся масс крана или тележки при работе без груза

При подстановке соответствующих выражений в формулу

для k получаем расчетную зависимость

где j — возможное ускорение, определяемое в общем случае действительной характеристикой установленного электродвигателя.

Для определения времени пуска электродвигателя механизма передвижения можно воспользоваться рекомендуемой формулой [16]:

где =п —номинальная скорость вращения вала электродвигателя, об/мин; М—номинальный момент электродвигателя,

кГм; t —относительное время пуска для нормальных крановых

систем управления.

Между номинальным моментом (в кГм), номинальной мощностью N (в квт} и номинальным числом оборотов n вала электродвигателя имеется зависимость в виде

Относительное время пуска, являясь безразмерной величеной, определяется методом графического интегрирования пусковых графиков или с помощью кривых tп.o =f(a), вычисленных для различных электродвигателей (рис. 22). Параметр a характеризует относительную загрузку электродвигателя в период пуска:

где М — момент статического сопротивления механизма передвижения, приведенный к валу электродвигателя.

Для установленного на механизме передвижения электродвигателя по каталогу определяется максимальный пусковой момент М, вычисляется номинальный момент М, коэффициент загрузки a и по графикам (рис. 22) определяется относительное время пуска t. Затем по формуле (15) определяется фактическое время пуска t и по зависимости

—среднее ускорение при пуске. Это ускорение не должно превышать рекомендуемых значений, приведенных в табл. [3]

При приближенных расчетах время пуска можно определить по формуле

При проверке запаса сцепления необходимо тем же способом найти максимальное ускорение, которое возникает в процессе пуска механизма передвижения крана, работающего без груза (Q=0). В этом случае момент статического сопротивления определяется по уравнению (12), в которое вместо Wс следует подставить статическое сопротивление механизма передвижения при работе без груза Wc.o.