Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften elektrischer Antriebe von Kranmechanismen

Die Wahl des elektrischen Antriebssystems des Kranmechanismus wird weitgehend von den Anforderungen an seine mechanischen Eigenschaften bestimmt, die je nach Art der vom Kran durchgeführten technologischen Vorgänge variieren. Beispielsweise erfordert die hohe Genauigkeit von Montagevorgängen mit einem Kran eine hohe Steifigkeit von den Eigenschaften elektrischer Antriebe mit großem Regelbereich, während diese Anforderungen bei Magnetkranen, die Schrott, Späne usw. transportieren, keine so große Rolle spielen.

In den meisten Fällen können bei Kränen die allgemeinen Eigenschaften des Elektroantriebs auf die in Abb. 1 dargestellten reduziert werden. 1 und 2.

Jeder von ihnen hat einen bestimmten Zweck:

• Die Funktionen 1 und 2 dienen zum Heben und Senken von Lasten mit hoher Geschwindigkeit;

• Kennlinie 3 und ähnliche sind für den sanften Anlauf des Motors mit Rheostatregelung erforderlich und dienen manchmal dazu, mittlere Bewegungsgeschwindigkeiten von Lasten zu erreichen;

• Die harte Kennlinie 4 ist in manchen Fällen notwendig, um die Last beim Anheben auf ein bestimmtes Niveau zu justieren;

• Charakteristik 5 ermöglicht das Absenken leichter und schwerer Lasten bei niedriger Geschwindigkeit im Bremsmodus (Quadrant IV) sowie das Absenken leichter Lasten und eines leeren Hakens, wenn die Verwendung des Kraftmodus erforderlich ist (Quadrant III);

• Charakteristik 6 ist für Mechanismen erforderlich, die mit einer möglichen plötzlichen Überlast arbeiten, beispielsweise für Greifer.

Reis. 1. Mechanische Eigenschaften elektrischer Antriebe von Kranmechanismen.

Reis. 2. Mechanische Eigenschaften elektrischer Antriebe von Kranmechanismen mit Drehmomentbegrenzung.

Es ist zu beachten, dass in einigen Fällen, insbesondere bei Bewegungsmechanismen, die Hauptanforderung an die mechanische Leistung eines Elektroantriebs darin besteht, beim Starten des Motors eine konstante Beschleunigung aufrechtzuerhalten. Eine solche Funktionsweise kann beispielsweise bei Vorliegen der in Abb. 1 dargestellten Kennlinien erreicht werden. 2. Niedrige Bewegungsgeschwindigkeiten mit einem Wellenmoment gleich Ms und geringer Beschleunigung werden durch die Merkmale 7 und 7' bereitgestellt, und erhöhte Geschwindigkeiten und Beschleunigungen – durch die Merkmale 8 und 8'.

Anhand der dargestellten Diagramme (Abb. 1) lässt sich beurteilen, welches Antriebssystem ausgewählt werden sollte, wenn bestimmte Eigenschaften erforderlich sind. Es ist beispielsweise offensichtlich, dass die Merkmale 1, 2, 3 mit einem herkömmlichen Induktionsmotor mit gewickeltem Rotor und Rheostatregelung im Rotorkreis erzielt werden können.

Der elektrische Antrieb wird komplexer, wenn er die Merkmale 1, 2, 3, 5 aufweisen muss.In diesem Fall können Sie einen Asynchronmotor mit Phasenrotor und Drosseln, einen Sättigungsspannungsregler oder einen Thyristor im Statorkreis, einen Asynchronmotor mit Phasenrotor und einen Wellenwirbelgenerator verwenden. Die angegebenen Eigenschaften können bei Elektroantrieben mit Gleichstrommotoren erreicht werden.

Die Wahl eines Elektroantriebssystems kann nicht dadurch abgeschlossen werden, dass nur die Möglichkeit in Betracht gezogen wird, bestimmte mechanische Eigenschaften daraus zu erzielen. Es ist auch notwendig, seine dynamischen Eigenschaften, wirtschaftlichen Indikatoren, Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit zu bewerten.

Gleichzeitig ist zu beachten, dass das Gesamtbild der geforderten Eigenschaften von Kranmechanismen (Abb. 1) keinen vollständigen Überblick über die Anforderungen an den elektrischen Antrieb von Kranen gibt. Um die Anforderungen an einen Elektroantrieb mit den Kennlinien 4 und 5 vollständig zu verstehen, ist es notwendig, die Mindestgeschwindigkeit bei Nennlast und die Steifigkeit der Kennlinien bzw. den Regelbereich und das erforderliche Überlastmoment im Minimum zu kennen Reisegeschwindigkeit.

Bei der Spezifizierung der oben genannten Indikatoren sollte wiederum auf die technologischen Anforderungen geachtet werden. Unter Berücksichtigung der Steifigkeit der Eigenschaften, die beispielsweise für die Mechanismen von Montagekränen erforderlich sind, muss zunächst die Genauigkeit des Anhaltens beim Senken und Heben von Lasten berücksichtigt werden.

Wenn diese Genauigkeit bei Hebevorgängen einige Millimeter beträgt, beträgt die Mindestgeschwindigkeit beim Heben der Last 0,005–0,02 m/s bei einer Nenngeschwindigkeit von etwa 0,1–0,5 m/s.Beachten Sie, dass sich anhand der angegebenen Werte direkt der benötigte Lenkbereich ermitteln lässt. Daher ist es sehr wichtig, die Anforderungen an die Bremsgenauigkeit des Elektroantriebs richtig festzulegen.

In manchen Fällen ist die Wahl eines elektrischen Antriebssystems im Wesentlichen von der Erzielung einer bestimmten mechanischen Leistung abhängig. Somit können die für Greifer erforderlichen Merkmale 6, 7, 8 (Abb. 1 und 2) durch das System gesteuerter Wandler – Gleichstrommotor mit der besten Leistung bereitgestellt werden. Diese Entscheidung ist auch auf die Tatsache zurückzuführen, dass elektrische Antriebe von Schüttelmechanismen in der Regel zwei oder drei weitere reduzierte Zwischengeschwindigkeiten erfordern und dies den Bedarf an zusätzlichen Regeleigenschaften bedingt.

Bei der Entwicklung eines elektrischen Antriebssystems für Kranmechanismen ist es wichtig, Eigenschaften zu erhalten, die im Aussehen den Merkmalen 3 und 7 (Abb. 1 und 2) ähneln und eine Reduzierung der Stoßbelastungen auf den Mechanismus bei der Probenahme von losem Seil und Spiel in Zahnrädern bewirken .

Um diese Situation zu verdeutlichen, ist zu beachten, dass während des Betriebs des elektrischen Antriebs des Hubkranmechanismus ein solcher Modus häufig auftritt, wenn der Motor zu drehen beginnt und die Last ruht. Nachdem der Durchhang des Seils und die Abstände beseitigt wurden, setzt sich die Last mit einem Knall in Bewegung, da der Motor zu diesem Zeitpunkt möglicherweise eine beträchtliche Drehzahl erreicht hat. In diesem Fall findet der sogenannte Pickup-Modus statt.

Wenn gleichzeitig die Charakteristik des Motors starr ist, unterliegen das Seil und die Mechanik Stoßbelastungen, die zu einem erhöhten Verschleiß führen.Darüber hinaus steigt die Gefahr, dass die Ladung wackelt.

Bei weichen Eigenschaften erhöht sich das vom Motor entwickelte Drehmoment, während die Geschwindigkeit abnimmt, wenn an den Seilen gezogen und die Abstände beseitigt werden. Wenn sich die Last in Bewegung setzt, werden daher die Auswirkungen auf die mechanische Ausrüstung erheblich reduziert. In geringerem Maße wird aufgrund der Manifestation nur des Vorhandenseins von Spiel auch eine Reduzierung von Stößen mit sanfter Anlaufcharakteristik in den Bewegungsmechanismen beobachtet.