Типовые производственные механизмы, классификация. Механизмы непрерывного действия. Кинематическая схема поворотного механизма, страница 6

При идеальной эскалаторной характеристике уравнения (6, 8) приобретут следующий вид:

ω=ω_начcosΩt (10)

М₁₂=М_стоп+ ((С₁₂ω_нач )/Ω)*sin Ωt (11)

В формуле 11 частота собственных колебаний равна Ω₀=sqrt(с₁₂/J’)

M₁₂=М_стоп+SQRT(C₁₂*J)* ω_нач sin(Ωt) (11’)

Из рисунка 11 видно что момент М₁₂ создаваемый на барабане натяжением каната возрастает. Это говорит что запасенная кинетическая энергия при остановке масс переходит в потенциальную энергию каната. Наличие потенциальной энергии вызывает разгон барабана и связанных с ним масс в противоположную сторону. Таким образом, процесс стопорения имеет колебательный характер. Причем при идеальной характеристике колебания являются незатухающими. На самом деле вследствие неучтенных потерь на трении энергия упругих колебаний рассеивается в виде тепла в трущихся элементах, но медленнее чем при β не равном 0. Полученные зависимости для скорости и моментов говорят о том, что при ограниченном моменте двигателя (n_двиг<М_стоп) максимальные нагрузки элементов привод в процессе увеличиваются и могут достичь опасных значений. Без учета трения максимальное значение момента достигает значения.

M₁₂=М_стоп+SQRT(C₁₂*J)* ω_нач

Для характеристики перегрузок в механической части привода вводят динамический коэффициент.

К_дин=М_12мех/М_стоп=1+ (SQRT(C₁₂*J)* ω_нач)/М_стоп  (13)

При уменьшении коэффициента отсечки увеличивается затухание колебаний.

К_отс=М_отс/М_стоп

Действительно из курса привода известно что линейная связь момента двигателя со скорость аналогична вязкому трению, т.е. привод демпфирует колебания .

По этой причине для лебедок экскаваторных лопат – коэффициент отсечки = 0.7÷0.8

Выбор формы экскаваторной характеристики во многих случаях уменьшает частоту стопорения, т.к. машинист может принять меры по уменьшению перегрузки.

Чем тяжелее условия стопорения, тем больше жёсткость, тем желательнее меньший К_отс.

Если экскаваторная характеристика служит только для ограничения момента в переходном процессе, то желательно более высокий К_отс (К_отс ≈ 1).

Для ЭП поворотных механизмов К_отс может быть больше 1. Преимущественное применение двигателей с частым торможением получила система ГД и ТП.

Механическое непрерывное ограничение момента достигается использованием муфт предельного момента. При перегрузках механизма муфта проскальзывает и тем самым разрывается жесткая связь с двигателем и тем самым с приводом. Недостатком этих муфт является их большие размеры, износ, стоимость.

8. ВЫБОР ЭД ДЛЯ МЕХАНИЗМОВ ПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННОГО РЕЖИМА РАБОТЫ.

При повторно кратковременном режиме работы желательно применять двигатели которые имеют возможный меньший момент инерции. По условию нагрева допустимая нагрузка при повторно-кратковременном режиме выше чем при длительном. При пуске с повышенной статической нагрузкой двигатель должен развивать повышенный пусковой момент, поэтому требуется более высокая перегрузочная способность. Кроме того высокая перегрузочная способность позволяет преодолевать кратковременные механические перегрузки, например при отрыве груза , примерзшего к земле, при черпанье  грунта и так далее. Части двигателя работающего в повторно-кратковременном режиме не будут находиться в одинаковых условиях нагревания и охлаждения. Особенно сильно это проявляется у двигателей с самовентиляцией. Вследствие того что условия охлаждения якоря в период пауз ухудшается и постоянная времени нагрева относительно велика то в период пауз якорь будет слабо охлаждаться , что приведет к значительному повышению температуры в процессе работы, в тоже время условия охлаждения ОВ будут другие, т.к. в ОВ постоянная времени нагрева небольшая. Из приведенного примера видно что двигатели ПТ предназначены для работы в кратковременном режиме по своему конструктивному исполнению должны отличаться от двигателей продолжительного режима. Для этих двигателей необходимо усилить обмотку якоря и коллекторный узел в отношении тепловых качеств, а так же улучшить вентиляцию якоря при уменьшенном количестве меди и стали. Неравномерный нагрев отдельных частей проявляется так же и у двигателей переменного тока, работающих в повторно кратковременном режиме, поэтому и здесь необходимо создание специальной серии машин. Двигатели работающие в повторно-кратковременном режиме характеризуются определенной номинальной продолжительностью включения (ПВ=t_р/(t_р+t_o)=(t_p/t_ц)*100%