Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Многомоторный привод
Многомоторный привод ( рис. 94, кривые /, / /, IV, VIII, IX и А, рис. 95 а, бив) обеспечивает ограничение нагрузки каждого механизма в зависимости от условий работ, возможность блочного конструирования, лучшую ремонтопригодность, условия для стандартизации и унификации узлов и использования стандартных узлов и деталей. Однако такой привод имеет значительную массу, габариты и стоимость, а комбинированный еще и большую сложность вследствие использования нескольких видов энергии. [2]
Многомоторный привод обеспечивает совмещение рабочих операций и позволяет применить простую кинематическую схему. [4]
Многомоторный привод вспомогательных машин — дробление машины на ряд самостоятельно работающих механизмов с индивидуальным приводом, последовательно выполняющих определенные связанные одна с другой операции. [5]
Многомоторный привод исполнительных механизмов крана обеспечивает раздельное регулирование скоростей и позволяет совмещать различные операции. [6]
Многомоторным приводом постоянного тока оборудованы в основном пневмоколесные краны грузоподъемностью 25 т и выше. Такой привод обеспечивает плавный разгон и торможение механизма движения этих машин. [7]
Преимущества многомоторного привода значительно превосходят отмеченные недостатки на кранах грузоподъемностью 25 т и выше, что и определило широкое применение этого привода на стреловых кранах. [8]
Преимущества многомоторного привода значительно превосходят отмеченные недостатки на кранах грузоподъемностью 25 т и выше, что и определило широкое применение этого типа привода на стреловых кранах. [9]
При многомоторном приводе для напорного механизма ставится самостоятельный двигатель с мощностью, определяемой приведенными силовыми и скоростными параметрами. При одномоторном приводе напорные движения не требуют добавочной мощности, так как в моменты их выполнения двигатель располагает свободной мощностью за счет снижения его нагрузки на резание грунта. [10]
В многомоторном приводе вполне удовлетворительные результаты по длительности периодов пуска и останова получаются при мощности поворотного двигателя, равной около половины мощности главного двигателя. При одномоторном же приводе следует считаться Фиг. [11]
При многомоторном приводе кинематические схемы существенно упрощаются. Так, на дизель-электрическом экскаваторе 7-ой размерной группы только две пары механизмов — подъема ковша и стрелы ( рис. 7.22, б), а также ходового устройства ( рис. 7.22, д) — приводятся от одного электродвигателя на каждую пару, остальные механизмы имеют индивидуальный привод. Все электродвигатели реверсируемы, благодаря чему отпадает необходимость в механическом реверсе. Объединение механизмов подъема ковша и стрелы в одну группу обосновано весьма редким использованием стрелоподъ-емного механизма. Их барабаны посажены на один вал и включаются раздельно фрикционными муфтами. [12]
При многомоторном приводе саморегулирующиеся асинхронные двигатели с ко-роткозамкнутым ротором обычно обеспечивают достаточную устойчивость движения фрезы и заготовки, если они принимаются с запасом мощности на кратковременные перегрузки во избежание заметного снижения скорости движения. Для снижения пульсаций скорости, крутильных колебаний и мощности двигателя иногда на шпинделе ( возможно ближе к фрезе) устанавливается маховик. [13]
При многомоторном приводе тормоза устанавливают преимущественно на валах электродвигателей, приводящих в действие механизмы подъема груза, поворота стрелы, перемещения грузовой тележки ( каретки), подъема стрелы и передвижения крана, или на входном валу редуктора. Такое размещение тормозов дает возможность снизить усилия, необходимые для работы, так как при этом снижаются крутящие моменты. [14]
При дизель-электрическом многомоторном приводе каждая гусеничная тележка оборудована самостоятельным приводом с индивидуальным электродвигателем и независимым управлением. Разворот ходовой части крана при этом производится включением привода одной из тележек или включением приводов обеих тележек в разные стороны. [15]
Источник
Строительные и дорожные машины. Курс лекций
воскресенье, 20 сентября 2009 г.
Лекция 2. Конструкция строительных машин. Часть первая.
Достоинством одномоторного привода является то, что масса этого привода меньше, чем суммарная масса приводов многомоторного привода, а изготовить его проще и дешевле.
Недостаток одномоторного привода состоит в том, что при нем требуется большое количество трансмиссий, чтобы осуществить передачу движения отдельным механизмам. Кроме того, при одномоторном приводе нельзя получить независимое распределение мощности между приводимыми в движение механизмами.
Достоинством многомоторного привода является то, что в нем можно регулировать работу отдельных механизмов независимо друг от друга, значительно сократить количество трансмиссий, легче осуществить автоматизацию.
Режимы работы силовых установок
Режим машины зависит от:
- величины амплитуды и частоты колебаний нагрузки;
- количества включений в единицу времени;
- реверсивности движения;
- продолжительности непрерывной работы.
Различают четыре режима работы:
1. Легкий режим работы (рис. а)
- отношение максимальной нагрузки к средней составляет: 1,1 — 1,3
- скорость рабочих движений постоянна,
- нет реверсивности рабочих движений;
- число включений в 1 ч составляет 20—30, редко 50.
С такими режимами работают
- машины для уплотнения грунтов (кроме вибрационных),
- бетоносмесители,
- растворосмесители,
- цилиндрические грохоты,
- транспортеры.
Для привода этих машин можно применять любые двигатели.
2. Средний режим работы (рис. б)
- отношение максимальной нагрузки к средней составляет 1,5 — 2,5;
- скорость рабочих движений переменна,
- движения редко реверсивны;
- число включений в 1 ч достигает 200.
На таких режимах работают скреперы, тягачи, грейдер-элеваторы, дробилки, краны, многоковшовые экскаваторы и погрузчики.
3. Тяжелый режим работы (рис. в)
- отношение максимальной нагрузки к средней составляет 2 : 3;
- нагрузка имеет частые и резкие пики;
- скорости рабочих движений меняются прерывно,
- движения часто реверсивны; число включений в 1 ч до 1000 и более.
На таких режимах работают одноковшовые экскаваторы, бульдозеры, толкачи и др.;
4. Очень тяжелый режим работы — носит ударный или вибрационный характер (рис. г).
Целесообразность применения того или иного двигателя для работы при различных режимах нагружения определяют с помощью механической внешней характеристики.
Кривую, построенную в координатах М и n, где М — крутящий момент; n — частота вращения; М = f (n) называют механической внешней характеристикой.
Основное преимущество двигателей внутреннего сгорания состоит в том, что для них не требуется внешних источников питания.
Недостатками ДВС являются
- большая чувствительность к перегрузкам (для карбюраторных двигателей kп = 1,15 — 1,95, а для дизелей kп = 1,01 — 1,1);
- высокая стоимость эксплуатации;
- сравнительно малая долговечность — до 4000 часов работы.
Двигатели внутреннего сгорания применяют как с непосредственной механической передачей, так и с гидромуфтами и гидротрансформаторами, обеспечивающими защиту двигателя и всей конструкции от внешних перегрузок и сглаживающими расхождения между выходной характеристикой двигателя и требованиями, вытекающими из режима работы рабочего органа.
Электродвигатели переменного тока.
Такие двигатели особенно широко применяют в качестве привода стационарных строительных машин (бетоносмесителей, дробилок и др.).
Двигатель переменного тока имеет две разновидности:
- асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением; такие двигатели часто используются в строительных машинах.
- синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения; из синхронных двигателей наиболее часто применяюся шаговые моторы.
Этот вид силового оборудования отличает простота управления и обслуживания, малая стоимость, надежность в эксплуатации, способность выдерживать большие кратковременные перегрузки и возможность питания от обычной электросети.
Они имеют мягкую внешнюю характеристику и являются наиболее пригодными для привода многих карьерных машин.
Недостаток их заключается в том, что такие двигатели не могут питаться от общей сети переменного тока.
Несмотря ряд недостатков, такие двигатели широко применяют как в одномоторном, так и многомоторном приводе.
Источник
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Тема 7. СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА
Общие характеристики узлов и агрегатов.
Основными узлами (агрегатами) строительных машин являются:
— рама или станина (рама несет на себе рабочее оборудование, систему управления, силовое оборудование и другие механизмы).
Основное требование к раме – высокая прочность и жесткость конструкции;
— рабочее оборудование (является агрегатом, непосредственно выполняющим технологический процесс (ковш скрепера, отвал бульдозера с механизмом подъема и т.д.)). Основное требование – обеспечение максимальной производительности при полном соответствии условиям работы;
— силовое оборудование (состоит из двигателей внутреннего сгорания или электродвигателя, систем охлаждения, питания, пуска двигателя);
— трансмиссия (передает движение от двигателя к рабочему органу, ходовому оборудованию и другим узлам).
На современных строительных машинах трансмиссии бывают:
— ходовое оборудование (служит для передвижения машины, поддержания несущей рамы и передачи давления на опорную поверхность).
Самоходные машины могут быть смонтированы на автомобилях, тракторах, тягачах или иметь собственное ходовое оборудование (колесное, гусеничное, шагающее), Колесный ход может быть рельсовым и безрельсовым;
— система управления (предназначена для управления и регулирования работы силового, ходового и рабочего оборудования и трансмиссии).
В строительных машинах применяются следующие системы управления:
В качестве силовых установок применяют:
— электрические двигатели постоянного или переменного тока;
— двигатели внутреннего сгорания (дизели);
— комбинированные приводы (дизельэлектрические, дизельпневматические, дизель- или электрогидравлические).
Рабочие органы машины испытывают сопротивления, которые преодолеваются силовым оборудованием, приводящим в движение трансмиссию, рабочее или ходовое оборудование машины. Поэтому силовое оборудование часто называют приводом.
Нагрузки на привод могут быть:
— переменные (могут иметь разную степень неравномерности);
Привод может быть:
— одномоторным – при установке на машине одного двигателя;
— многомоторным – при установке нескольких двигателей.
Одномоторный привод.
При одномоторном и групповом приводах отбор мощности отдельными механизмами производится с помощью управляемых фрикционных, электромагнитных или гидравлических муфт. При индивидуальном приводедвигатели обычно соединяются с механизмами неуправляемыми упругими муфтами.
Одномоторный привод может быть выполнен установкой двигателя внутреннего сгорания или электродвигателями. Дешевле в изготовлении, позволяет заменить двигатель общего типа другими, например дизель – электродвигателем, но не обеспечивает точного постоянного или регулируемого распределения мощности и крутящего момента между механизмами. Это приводит к их утяжелению, случайному распределению мощности, перегрузкам отдельных механизмов и двигателя, применению большого количества управляемых муфт и затрудняет выполнение конструкции из блоков, т.е. из отдельных легко заменяемых узлов.
Чтобы одномоторный привод работал на постоянном режиме и динамические нагрузки от механизмов не передавались на двигатель, устанавливают гидромуфты, электромагнитные муфты или гидротрансформаторы.
Многомоторный привод.
Как правило многомоторные приводы работают от специальных источников энергии, устанавливаемых либо на машине, либо в нее.
—электрические;
При многомоторном приводе каждый двигатель может приводить в движение один механизм (индивидуальный привод)или же каждый или хотя бы один двигатель приводит в движение два или более механизмов (групповой привод).
Привод выполняется с любыми типами двигателей, кроме двигателей внутреннего сгорания.
Многомоторный, особенно индивидуальный, привод свободен от указанных недостатков, позволяет регулировать работу механизма независимо от остальных, предоставляет больше возможности для автоматизации управления, но при этом значительно возрастают установленная мощность и стоимость машины.
Установки с электродвигателями переменного токанаиболее широко применяются в качестве приводов строительных машин. Они могут питаться от обычной электросети, надежны и удобны в эксплуатации, способны к значительным кратковременным перегрузкам.
Установки с электродвигателями постоянного токаявляются наиболее приемлемым приводом для строительных машин с тяжелым режимом работы. Однако вес и габаритные размеры такого привода в 1,5-2,0 раза больше, чем любого другого типа привода и в 2,0-2,5 раза больше, чем привода с двигателем переменного тока.
Установки двигателя внутреннего сгорания (дизельными или карбюраторными)не зависят от источников внешнего питания, надежны в работе и просты в эксплуатации, имеют малую массу на единицу мощности, высокий к.п.д. , небольшой расход горючего (0,22-0,25 кг/кВт в час).
Недостатками двигателей внутреннего сгорания являются:
— не отвечающая условиям работы строительных машин внешняя характеристика с незначительными пределами регулирования;
— высокая стоимость эксплуатации;
— жесткие требования к качеству топлива;
— сравнительно малая долговечность (3000-4000 ч);
— чувствительность к перегрузкам;
— трудность эксплуатации при низких температурах;
— невозможность непосредственного реверсирования;
— необходимость в фрикционных, гидравлических и других муфтах, для передачи движения от двигателя к трансмиссии.
В установках с комбинированным приводом двигатель внутреннего сгорания приводит в движение электрический или гидравлический преобразователь. Такие приводы эффективно работают, когда имеются расхождения между режимом работы, обеспечиваемым двигателем, и требованиями, вытекающими из режима работы рабочего органа.
Пневматические установкиприменяют для подачи сжатого воздуха, приводящего в движение механизированный строительный инструмент, Энергия сжатого воздуха используется также для транспортирования строительных материалов, в механизмах для нанесения покрытий, в пескоструйных аппаратах и т.п.
Обычно такие установки состоят из двигателей внутреннего сгорания или электродвигателя, приводящих в движение компрессоры поршневого (рис.7.1) или ротационного (рис.7.2) типов.
Строительные компрессоры чаще всего монтируют на специальной раме с помощью автомобиля или трактора. Применяемые в строительстве одноступенчатые переносные компрессоры создают давление 0,6…0,7 МПа, производительность их достигает 0,15 м 3 / с.
Рис.7.1. Поршневой двухступенчатый компрессор:
1 – двигатель внутреннего сгорания; 2 – коленчатый вал компрессора;
3 – поршень первой ступени; 4 – поршень второй ступени; 5 – ресивер
Рис.7.2. Ротационный компрессор:
1 – ротор; 2 – лопатки; 3 – корпус
Гидравлический привод.
В строительных машинах (экскаваторах, кранах) применяют для приведения в действие механизмов машины и их рабочих органов с сообщением им возвратно-поступательного и вращательного движений, для включения и выключения отдельных механизмов, фрикционных муфт и тормозных устройств.
Основными преимуществами гидроприводапо сравнению с другими системами приводов являются:
— возможность создания больших передаточных отношений между скоростями энергетической установки и исполнительными органами машины;
— удобство управления при небольшой затрате мускульной энергии;
— простота кинематических устройств для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот;
— возможность легкого подвода энергии от насоса, связанного с приводом двигателя, к любому исполнительному органу машины независимо от его пространственного расположения на машине;
— возможность широкой стандартизации и унификации сборочных единиц гидропривода;
— небольшие массы и габариты гидропривода по сравнению с другими системами приводов при одинаковой мощности.
Надежность работы гидросистемы зависит от чистоты рабочей жидкости (масла), соответствия ее сорта проектному, хорошего состояния фильтров и плотности соединений трубопроводов, вращающихся соединений, гидрораспределителей, уплотнений и т.д.
Пневматический привод.
Применяют для приведения в движение рабочего органа в ручных пневмомашинах (перфораторах, отбойных молотках и др.), в пневмотолкателях системы управления машин, тормозных устройствах, в смесительных машинах для наклона барабана при разгрузке, для приведения в движение падающей части сваебойных установках и др. Широкое применение пневмопривод находит в системах управления многих строительных машин.
Пневматический привод машин состоит из компрессорной кстановки, вырабатывающей сжатый воздух, системы вохдухопроходов и пневматических двигателей, пневмоцилиндров и пневмокамер, приводимых в движение энергией сжатого воздуха. Отработанный воздух из пневмодвигателя выбрасывается в атмосферу.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
