模块五-运行机构分解.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,模块五 运行机构,.,单元一 运行机构概述,一、作用及分类,1.作用,运行机构的作用（任务,）,是使起重机（大车,）,或起重机小车作水平运动，以达到在水平方向上运移物品（工作性的带载运行,）；,或调整、变更起重机和起重机小车的工作位置（非工作的空载运行,）；,同时，通过运行机构，可以将所有作用在起重机或起重小车上的载荷传递给基础建筑。,.,单元一 运行机构概述,一、作用及分类,2.分类,工作性,运行机构 ,据工作性质分,运移物品（带载,），,如桥式、门式起重机；,非工作性,运行机构,调整、变更工作位置（无载,），,如门座和装卸桥的大车运行机构。,据行走形式分,有轨,运行机构,负载能力大，运行阻力小，制造与维护方便，范围有限；,无轨,运行机构,轮胎、履带等，普通路面行走，调动性好，承载能力小；,特种,运行机构,特殊用途，如浮式起重机运行机构。,.,一、作用及分类,2.分类,自行式,运行机构,据驱动种类分,驱动装置在运动部分上靠摩擦力驱动；,牵引式,运行机构,驱动装置与运动部分分开布置，靠钢丝绳牵引，用于塔式、缆索起重机。,集中驱动,运行机构,一套驱动和传动装置，少用，用于小车（小跨度,）,运行机构；,分别驱动,运行机构,多套驱动和传动装置，多用，用于大车（大跨度,）,运行机构。,据驱动型式分,.,二、运行机构的组成,1.运行支承装置,3.运行安全装置,用来承受起重机或起重小车的自重和外载荷，并将所有这些载荷传递给运行基础建筑。对于有轨运行式起重机，支承装置主要包括,均衡装置,、,车轮,与,轨道,等；对于无轨运行式起重机，支承装置主要为,轮胎或履带装置,。,2.运行驱动装置,用来驱动起重机或起重小车在专门铺设的轨道上或普通道路上运行。主要包括电动机或,内燃机,、,减速器,、,制动器,等，对于无轨运行式起重机还有转向装置等。,用来保证起重机或起重小车的安全行驶,。,包括,防风抗滑装置,(夹轨器、锚定装置等)、,行程限位器,、,缓冲器,等。,.,.,单元二 有轨运行支承装置,一,.,均衡装置,1.,作用,起重机或起重小车通过车轮将全部重力和外载荷传递给运行轨道；受车轮、轨迹及基础承载能力的限制，许用轮压不能太大；对于枕木碎石轨迹：,【R】,枕,=100,120KN,；对于混凝土和刚结构支撑的轨迹，,【R】,混,600KN,；当轮压过大而超过轨边基础的承载能力时，通常采用增加车轮数量以求降低轮压的数值为,使同一支点下的所有车轮受力均匀,，就需采用均衡台车装置。,2.,原理,均衡装置实际上就是一个杠杆系统,杠杆原理,.,一般的台车构造；,均衡梁与台车支架之间的连接,均采用水平销轴，允许相对摆动。,3.,构造,.,一,.,均衡装置,.,3.,构造,.,当要求起重机沿曲线轨道运行，或需将起重机移到另一条直角相交的轨道时，,支腿与台车架之间采用可绕竖直轴线旋转的结构,；,.,对于巨型起重机，由于车轮数特别多，为缩短车轮的排列长度，往往采用,双轨轨道,，这时均衡台车上有四个车轮，,上部铰点改用球铰,；,.,当司机室悬挂在小车上,，若小车运行速度很高时，应在台车上装设,减震装置,。,4.,计算方法,.,台车,支架，均衡梁,均按一般的材料力学方法计算；,.,轴、轴承,均按一般的机械零件设计方法计算；,一,.,均衡装置,.,二,.,轨道,1.,作用和要求,.,作用,轨边用来承受起重机或起重小车的轮压并引导车轮运行,，同时轨边还将其所承受的力和作用传递给铺设基础。,.,要求,符合车轮的要求，一般,不再进行强度校核,。,a.,顶面,：能承受车轮的,挤压应力和磨损,。,b.,底面,：具有足够的宽度以,减轻对铺设基础的比压力,，同时还应考虑轨道的固定。,c.,截面,：应有良好的,抗弯强度,。,.,2.,种类和特征,平顶,圆柱踏面的车轮与平顶轨道可以接触在一条直线上,线接触,。理论上认为：线接触时可有较大的承载能力；实际上：由于,制造安装,以及工作后承载时,车轮的偏斜,，使挤压应力分布不均匀，有时甚至只接触轨道边缘的一点上，产生很大的挤压应力。平顶轨道常用方钢或扁钢，一般用在对钢轨的,底面面积与截面模数要求甚低的场合,，如钢轨铺设在金属结构上。这种倾斜由于起重机本身的变形是不可避免的，故平顶轨道之宜用做,结构刚度较大的场合,。,二,.,轨道,.,凸顶,圆柱或圆锥踏面的车轮与凸顶轨道接触在一点上,点接触；由于起重机机身变形而引起的车轮倾斜变化，例如：桥吊的大车车轮就宜于采用凸顶轨道，以适应载荷变化引起的车轮倾斜度的变化。经验证明：采用凸顶轨道的车轮比采用平顶轨道的,车轮寿命长,，所以轨道大多制成凸顶的。凸顶轨道有铁路钢轨和起重机专用钢轨两种，多使用在,要求足够的底面以减轻比压力和截面具有足够的抗弯模数的场合,，如钢轨铺设在,混凝土,上等。,2.,种类和特征,二,.,轨道,.,3.,轨道的选用,由于轨道一般是和,车轮配用,，故它的选用是和车轮一起进行的，因此轨道型号和车轮直径是按,承载能力大小,、,工作级别,、,运行速度,和,P,Q,额,P,G,来选用。,P,Q,额,P,G,越小，说明轨道承受的轮压越大，所以其承载能力越低。,4.,轨道的固定,要求,：当起重机工作时，固定的轨道不能有纵向和横向的可能。,二,.,轨道,.,二,.,轨道,.,4.,轨道的固定,a.,不可拆卸法,，采用连续焊缝，轨道面积可以计入钢梁，适用于,A1,A5,，,M1,M5,工作级别下轨道磨损不大严重的情况。,b.,最常用方法,，,l=700mm,，装配省工，但拆卸麻烦，要用铲除的方法去掉压板，不宜用气割，以免钢梁发生下挠性永久变形。,c.d.e.f.g.,适于,M5,以上工作级别,；,d,型尺寸小；,e,，,f,型用于无法紧固螺栓的场合；,g,型用于减小冲击和噪音的地方。,h.,用于,回转装置,的圆轨道。,i.,用于,大车轨道固定于起重机轨道梁上,。,二,.,轨道,.,4.,轨道的固定,二,.,轨道,.,三,.,车轮及车轮组,1.,作用,支撑,整个起重机,或,起重小车的自重,支撑,车轮踏面,使整机在轨道运行,导行,车轮轮缘或水平垂直导行轮,2.,材料及种类,材料,铸钢,常用,ZG35,负载大时采用合金铸钢,ZGCrMn,，,ZG50MnMo,。,锻钢,用于小尺寸车轮，如,45,，,50Mn,等。,铸铁,用于轮压不大，速度不 高的车轮上。,耐磨塑料,国外应用。,.,三,.,车轮及车轮组,.,2.,材料及种类,.,据轮缘分,双,轮缘车轮,一般起重机大车或大吨位小车使用。,单,轮缘车轮,轮缘在外，在轨距较小，刚性大时使用。,无,轮缘车轮,有导向装置。,起重机运行时由于有偏斜和滑移，为了防止脱轨，车轮备有轮缘，其高度约为,15,25mm,，,带有,1:5,的斜度,；由于轮缘承受起重机的侧向压力，当车轮安装不正确时，这种力量可能很大，故轮缘应有,足够的厚度,，通常约为,20,25mm,；为了弥补轨道铺设和车轮安装时的误差，,车轮踏面宽度,B,应比轨顶宽度,b,稍大些,，对双轮缘车轮一般大,20,30,，集中驱动的圆锥车轮约宽,40mm,，,单轮缘的踏面应当更宽些,。,三,.,车轮及车轮组,.,2.,材料及种类,.,据轮缘分,起重机运行时由于有偏斜和滑移，车轮轮缘和轨道在,70,80,的行程中相摩擦，由于轮缘磨损而使车轮报废，统计数字表明：,轮缘寿命,0.5,1,年,，,踏面寿命,2,3,年,，提高轮缘寿命的措施是,增加轮缘高度,。,.,根据车轮踏面形状分,圆柱形,踏面：常用。,圆锥形,踏面：,a.,集中驱动大车轮，锥度,1,：,10,，,大端在内侧,可消除啃轨现象。,b.,在工字梁下翼缘运行的小车,三,.,车轮及车轮组,.,2.,材料及种类,.,根据车轮踏面形状分,c.,在圆形轨道上运行的小车,保证纯滚动。,圆锥形踏面：,圆弧形踏面：,可避免附加载荷与磨损,。,圆锥车轮自动消除两边主动车轮因直径不同产生的啃轨现象的自动调整过程；滚动直径大端的车轮超前,起重机按圆弧轨迹运动，这时此端的滚动直径逐渐减小，而另一端的滚动直径逐渐增大，从而使这一端的超前量愈来愈小。运动一段距离后，达到两端车轮的滚动直径相等，但这时桥架的位置是偏斜的。当桥架校正后，变为另一端车轮的滚动直径较大。此后又重复上述过程，但方向相反。使起重机左右摇摆前进，只要有足够的间隙，就不会产生啃轨现象。,三,.,车轮及车轮组,.,3.,车轮及车轮组的构造,.,近代起重机的车轮大都支撑在滚动轴承上，其,优点,是：,运行阻力小，装配维护与检修方便,。优先选用自动调心的,球面滚子轴承,可以容忍安装误差与车架变形，并能忍受冲击载荷，其次采用圆锥滚子轴承,必须保证合适的间隙。,.,桥吊的车轮一般装在,角型轴承箱,中，由车轮轴和角轴承箱座组成车轮组，装配时将车轮用水平，垂直两块调位板调整好，然后将其焊牢即可，,制造安装很方便,，还可以满足系列化的需要。还有一种,剖分式轴承箱,，其安装精度高，它是靠机械加工来保证工艺的，随之带来的机,加工工艺复杂,的缺点。,三,.,车轮及车轮组,.,4.,车轮与轨道的计算,由前面所述可知：实际上由于,机架变形,，,安装误差,等原因，使线接触的应力分布不均匀，甚至变为极不利的点接触，所以在起重机的车轮中，,点接触应用较多,。,.,车轮与轨道所受的计算载荷,车轮组零件，包括轮轴、轴承及轴承箱。车轮以及轨道按,最大轮压,P,max,（,类载荷）进行静强度计算。按等效轮压,Pc,进行疲劳强度计算（,类载荷）。,等效轮压,的计算,不同类型的起重机，其结果和工况各有不同，,Pmax,与,Pmin,的计算法因之各异。,三,.,车轮及车轮组,.,4.,车轮与轨道的计算,三,.,车轮及车轮组,.,4.,车轮与轨道的计算,.,车轮与轨道所受的计算载荷,a.,大车,运行机构,对于桥吊的大、小车的,P,max,与,P,min,分别定义如下：,小车满载,，位于跨度极限位置时所引起的大车车轮上的最大轮压值（,N,）。,P,max,小车空载,，位于跨中时所引起的大车车轮上的最小轮压值（,N,）。,P,min,b.,小车,运行机构,P,max,小车满载,，并考虑小车自重所引起的轮压值（,N,）。,P,min,小车空载,，只考虑小车自重所引起的轮压值（,N,）。,三,.,车轮及车轮组,.,4.,车轮与轨道的计算,.,车轮踏面,疲劳,计算,a.,线接触,时：,P,c,k,1,D,l,EC,1,C,2,(N),b.,点接触,时：,P,c,k,2,R,2,m,3,C,1,C,2,(N),式中：,K,1,与材料有关的许用线接触应力常数。,D,l,车轮直径。,C,1,转速系数。,K,2,与材料有关的许用点接触应力常数。,R,曲率半径，为车轮的曲率半径与轨道半径中的大者。,r,曲率半径，为车轮的曲率半径与轨道半径中的小者。,m,与半径之比有关的系数。,E,车轮与轨道的有效接触长度。,C,2,工作级别系数。,三,.,车轮及车轮组,.,.,车轮踏面,最大强度,校核,4.,车轮与轨道的计算,计算载荷,P,j,max,=,2,P,max,a.,线接触,：,b.,点接触,：,注意：,a.r,R,为其它值时，,m,值采用内插法求得。,b.r,为二接触曲率半径中的小值。,三,.,车轮及车轮组,.,单元三 有轨运行机构的典型构造,一、主动轮的数目,为了保证,足够大的粘着力,用作驱动力，起重机或起重小车应相应有足够多的,驱动轮数目,。,1.,全轮驱动,对于,高速运行,的情况，如装卸桥小车,v,2,=20m,min,，通常需将,全部运行车轮都作成驱动轮,。,.,2.,部分驱动,1,2,驱动,对于大多数情况，通常取车轮总数的一半作为驱动轮。,1,4,驱动,对于速度特别低的情况，加速度也小，有时也可取车轮总数的,1,4,为驱动轮。,一,.,主动轮的数目,.,二,.,主动轮的布置形式,在部分驱动的车轮系统中，,主动轮的布置应满足,：保证主动轮在任何情况下具有足够的,总驱动轮压,，从而保证足够的,驱动附着力,，以使起动正常，否则，如果布置不当，就会使主动轮在轮压不足的情况下打滑，影响起重机或起重小车的正常运行，使,车轮的寿命降低,，更为严重的情况是使起重机长期不能起动,(,打滑,),，使车轮强烈磨损，使电机急剧发热甚至烧坏。,对于半数驱动的主动轮共有四种布置方式：,1.,单边布置,：驱动力不对称，注意拥有,跨度较小,或,轮压本身相对轨道方向不对称,的起重机中，如半门座起重机，半门式起重机。,.,二,.,主动轮的布置形式,2.,对面布置,：主要用于桥架型起重机中，在这种情况下，它能,保证主动轮轮压之和,不随取物装置的位置而变化，基本上是恒定的轮压，这种情况（布置方式）,不宜用于旋转类型起重机,，因为当臂架转到从动轮一边时，主动轮的轮压很小，不适宜用于驱动设计。,3.,对角布置,：主要用于,中、小型的臂架旋转类型起重机,，当轨道铺设平整时，它能基本上保证,主动轮压之和,不随臂架位置的变化而改变。,4.,四角布置,：用于大型（臂架型、桥架型）起重机，可以保证,主动总轮压之和不变,。,.,三,.,主动轮的驱动方式,1.,集中驱动：由一台电机通过传动轴带动两边轨道上的驱动轮。其特点是：可减少电机和减速装置的数量，驱动轮的转速相等，但需复杂笨重的传动轴系统，特别是当跨度,L,大时尤为突出。目前这种驱动方式,主要用于小车运行机构,，,小跨度起重机的大车运行机构,和,流动式起重机,中。,2.,分别驱动：每个支点上的一个或一组驱动轮由单独的一套电动机减速装置驱动。其,特点,是：运行驱动装置简化，分组性好，布置安装及维修方便，结构变形对驱动装置影响小，工作可靠，但增加了电机，减速器等配套设备的数量。,.,四,.,小车运行机构的构造,1.,电动葫芦的运行机构,驱动系统,笼型电机开式齿轮驱动车轮（半数）,驱动方式,单边驱动、双边驱动、全轮驱动,单边驱动运行中有驱动力偶，但力偶的,力臂很小,，影响不大；此种形式的结构、制造与安装方便。我国电葫芦系列产品采用这种形式，,当电葫芦运行于弯轨和斜坡时，采用全轮驱动方式,，用两台电机双边驱动，布置方便，弯轨阻力也较小。,.,四,.,小车运行机构的构造,1.,电动葫芦的运行机构,.,四,.,小车运行机构的构造,2.,双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构,.,集中驱动：,a.,减速器布置在两侧车轮的对称中心，为补偿小车架的变形及装配等原因造成的误差，要用,补偿联轴器连接高、低速轴。,b.,减速器布置在车轮中间的一侧。,c.,减速器布置在车轮外侧，便于检修，但增大了运行时所占的面积。,d.,套装减速器方式，减速器套装在车轮轴上，上方只需用一挡止块阻止其回转即可。由于不可增设多余的固定装置，从而妨碍了减速器对于小车架变形的补偿。,.,四,.,小车运行机构的构造,2.,双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构,.,集中驱动：,.,四,.,小车运行机构的构造,2.,双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构,.,分别驱动,a.,电机,减速器,浮动轴（联轴器）,车轮,b.“,三合一”（电机，减速器，制动器）,3.,单梁起重机的小车运行机构,.,垂直反滚轮式,：二支点，主轨道轮压较大，一般用于,m,Q,较小的起重机，有安全钩，安全反钩。,.,水平反滚轮式,：三支点，吊重和小车自重偏心所引起的倾覆力矩由水平反滚轮承受,垂直车轮只承受垂直载荷，所以主轨道承受的,轮压比二支点式小,，并且反滚轮的轨道间距较大，轮压较小，且不并入主轨道，易用于,m,Q,较大的起重机。,.,四,.,小车运行机构的构造,2.,双梁桥式起重机和门式起重机的小车运行机构,.,四,.,小车运行机构的构造,3.,单梁起重机的小车运行机构,.,主轨道倾斜式,：二支点，力求运行阻力最小的一种方式，车轮数量最小，但,主轨道倾斜，制造较麻烦,。,4.,装卸桥的小车运行机构,由于运行速度过高，通常大于,120m/min,，采用,全部车轮驱动,，并且装有弹性悬挂（因司机室挂在小车上）。,.,五,.,大车运行机构的构造,1.,桥式起重机的大车运行机构,.,集中驱动：近来只用于小跨度的桥吊,a.,低速轴驱动：电机、减速器在跨度中央，减速器输出轴分两侧经低速传动轴带动车轮，此方案虽然,传动轴所受扭矩较大，重量较大,，但对,加工要求较低,，故在,L,16.5m,的桥吊运行机构中应用。,b.c.,中速轴驱动,机构复杂，分组性差，目前已很少应用。,d.,高速轴驱动,传动轴虽轻，但振动严重，对安装要求较高，目前已很少应用。,.,五,.,大车运行机构的构造,1.,桥式起重机的大车运行机构,.,分别驱动,省去中间轴，自重维护等方面都较优越。,a.,不带浮动轴,b.,带浮动轴（,采用齿轮联轴器或方向联轴节,）,补偿角位移。,c.“,三合一”运行机构,体积小，重量轻，结构紧凑,，便于组织专业制造厂生产配套，有利于提高生产质量和降低成本，,很有发展前途,。,2.,门式起重机，装卸桥及门座起重机的大车运行机构。,.,卧式传动,+,开式齿轮传动,采用通用的卧式减速器，维修方便，但横向尺寸较大，需两个支承座支承小齿轮。,.,2.,门式起重机，装卸桥及门座起重机的大车运行机构。,五,.,大车运行机构的构造,.,卧式电动机，立式（套装）减速器,闭式传动，由于电机横置，横向尺寸也较大。,.,蜗轮减速器，纵向布置,横向尺寸小，但传动效率低。,.,立式电机，圆锥齿轮传动,结构紧凑，但一般需自行设计圆锥圆柱齿轮减速器。,上述几种方案各有利弊，应根据制造、安装条件及机构布置要求等合理选用。,.,单元四 有轨运行机构的计算,一,.,有轨运行摩擦阻力的计算,有轨运行摩擦阻力包括：,车轮轴承中摩擦阻力,P,1,、,车轮的滚动摩擦阻力,P,2,、以及,车轮轮缘与轨道间的附加摩擦阻力,P,3,。,1.,车轮轴承中的摩擦阻力,式中：,P,车轮轮压,d,车轮轴枢直径，对滚动轴承常取滚珠的滚动直径,车轮轴承的摩擦系数，对滚珠轴承,;=0.015,对圆锥滚子轴承；,=0.02,；对滑动轴承,=0.08,0.10,。,.,一,.,有轨运行摩擦阻力的计算,2.,车轮的滚动摩擦阻力,P,2,f,滚动摩擦系数（滚动摩擦力臂），如是,铸铁车轮，其,f,值约增大,20%,。,3.,总摩擦阻力,.叠加计算法：总摩擦阻力为所有,车轮的车轮轴承摩擦力,、,车轮的滚动摩擦阻力,以及,车轮轮缘与轨道间的摩擦力,之和。这就是通常所说的叠加计算法，此时由于考虑了所有车轮的阻力作用，公式中的,轮压用额定起升载荷和运行部分自重载荷之和来代替,。,P,f,=P,1,+P,2,+P,3,=,(P,Q,+P,G,)(,d+2f),D,.,系数估算法：用于初步计算时摩擦阻力的估算，用来考虑。,上述摩擦阻力的计算方法仅适用于,普通的自行式有轨运行机构,。,.,一,.,有轨运行摩擦阻力的计算,4.,单主梁起重机的小车运行机构的摩擦阻力的计算,.,垂直反滚轮小车,垂直反滚轮轮压,P,V,=(P,G,+P,Q,)e,b,.,水平反滚轮小车,水平反滚轮轮压,P,H,=(P,G,+P,Q,)e,h,.,倾斜主车轮的小车,水平反滚轮轮压,P,H,=(P,G,+P,Q,)e,h,.,二,.,牵引小车的钢丝绳阻力,三,.,风阻力的计算,P,W,=CK,h,qA,四,.,坡度阻力的计算,当轨道铺设的与水平面倾斜一个,角时，起重机沿上坡方向运行，就存在坡度阻力，他是由于,起重机或起重小车的自重,与,起升物品重力,引起的与运行方向相反的分力。,P,=(P,G,+P,Q,)sin,=(P,G,+P,Q,),规范规定,：对轨道式起重机，轨道坡度不超过,0.5%,时不计算坡度载荷，否则按实际坡度计算。,设计时要特别注意：实际坡度是否超过，当超过时，按实际坡度计算。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,一,.,轮压计算,满载最大轮压,，,空载最小轮压,，,等效轮压,。,二,.,运行支承装置计算,1.,车轮，轨道选用。,2.,车轮踏面疲劳计算。,3.,车轮踏面强度校核。,三,.,运行阻力计算,满载最大阻力，空载最小阻力，,注意,、,、,类在和的区别和应用上的不同。,四,.,电机容量的初选,运行机构的负荷情况与起升机构有较大的差别。,运行机构的静阻力矩较小,，通常只有电动机额定转矩的一半左右，而多余的转矩消耗于机构频繁起制动所产生的惯性力矩上。运行机构的电机除了考虑静功率以外，还应,考虑机构起动所产生的动功率。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,四,.,电机容量的初选,正因为运行机构具有与起升机构不同的特点，所以规范指出：运行机构电机的初选“,按运行静阻力、运行速度及机构效率计算机构的静功率，据机构的静功率和接电持续率初选电机，当惯性力较大时应考虑惯性力的影响,”。因此初选电机的方法有以下三种：,1.,以,功率增大系数,K,d,考虑运行机构的载荷特点,m,驱动电机的总个数,V,y,机构运行速度,P,rI,起重机稳态运行时的静阻力，一般：,P,rI,=P,f,+P,w,+P,运行机构总传动效率,.,根据运行静阻力计算电机静功率,.,9-,5,运行驱动机构的计算,四,.,电机容量的初选,1.,以功率增大系数,K,d,考虑运行机构的载荷特点,.,考虑到起动过程，应当选用容量比为大的电机，一方面是为了使机构起动时间不太长，另一方面也为了避免电机过载而发热。可按下式初步估算电机的容量：,P,Jc,K,d,P,j,式中：,P,JC,在相应,JC,值时电机的额定功率,K,d,电机起动时为克服惯性的功率增大系数对于在室外工作的门式起重机的大、小车和装卸桥的大车运行机构,Kd=1.1,1.3,，速度高者取大值；对在室内工作的起重机和装卸桥小车可按规范要求选取。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,四,.,电机容量的初选,2.,直接考虑起动阶段的功率耗损,a.,静功率,b.,电机加速阶段消耗的功率,c.,初选电机功率,.,9-,5,运行驱动机构的计算,四,.,电机容量的初选,3.,直接按电机发热进行电机选择,a.,设备正常工作时运行机构的,稳态功率,书上公式中没有,60,是因为,V,y,的单位,m,s,，这不合平常的习惯。,b.,据机构的,JC,值查规范附录,V,，选一合适的电机型号，使满足,P,P,s,满足该条件即满足了发热校验。,c.,由,P,值反推回电机的型号，求得电机功率,P,JC,和其它技术数据。,上面所述三中方法各有所长。,第一、二种方法求解电机型号，必须进行起动时间、发热和过载三项验算，且需全部通过；第三种方法只需进行起动时间和过载和验算，并需通过。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,五,.,减速装置计算,1.,速比：,i=n,d,n,l,式中：,n,d,电动机额定转速或电机在静功率时的转速，考虑到运行电机的稳定静功率的工作时间短，电机功率变化很大，故以电机额定转速考虑为佳。,n,l,车轮转速,2.,减速器的选择和校验,.,工况分析：运行机构的重要特点之一是：直线运动部分的惯性质量较高速转动部分为大，并且由于运行机构起、制动时的惯性载荷比稳定运转时的静载荷要大得多。因此，起、制动时的惯性载荷计划全部传输给传动零件。一般情况下，减速器的损坏主要发生在起动时期，所以,设计规范规定,：选用和设计减速器时，,输入功率应按起动工况确定,，即：对于动载荷较大的机构减速器的选择应该按实际的作用载荷来考虑。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,.,运行机构减速器的计算输入功率有三种计算方法,a.,按起动力矩计算,P,js,=,q,P,JC,m,式中：,q,电机平均起动力矩倍数,m,减速器个数,b.,运行起动时的惯性力：,P,g,=(P,G,+P,Q,)a,qp,g,c.,五,.,减速装置计算,2.,减速器的选择和校验,P205,.,9-,5,运行驱动机构的计算,.,运行机构减速器的计算输入功率有三种计算方法,以上三种方法中，第一种方法简单，但计算值偏大；第二种方法也比较简单，但只考虑了直线运动部分的惯性载荷；第三种方法较准确，但计算量较大。,注意：考虑到重级或特重级的起重机运行机构的工作条件比较恶劣（机构经常处于起、制动工况），根据实践经验：减速器的输入功率以取,1.8,2.2,倍的计算输入功率为宜。,五,.,减速装置计算,2.,减速器的选择和校验,.,9-,5,运行驱动机构的计算,五,.,减速装置计算,3.,减速器的校验,a.,据运行机构的工作特点，还必须按满载起动工况验算减速器低速轴输出端所承受的最大工作力矩,M,max,使满足：,M,max,M,a).,它受到电器保护装置的限制，一般可取,M,max,=2.25M,n,b.,减速装置确定后，还应复校一下所达到的运行速度是否合乎要求，一般误差不应大于,10%,。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,六,.,联轴器和浮动轴的确定,注意：联轴器的许用安全系数,n=1.35,，高速浮动轴要校核临界转速。,七,.,电动机的校核,1.,起动时间的计算,在有风的情况下，运行机构的起动时间是在一个相当大的范围内变动的，这里只计算一个具有典型意义的起动时间，即按：满载、上坡、迎风的工况验算电机的起动能力。,.,式中：,M,PQ,电机平均起动力矩，,M,PQ,=,9750 xP,n,n,d,Mj,机构满载稳定运行时的静阻力矩，,M,j,=P,rI,D,l,2i,.,9-,5,运行驱动机构的计算,七,.,电动机的校核,1.,起动时间的计算,.,为和第八章公式统一，可用式计算：,式中：,【J】,折合转动惯量,J,g,=J,d,+J,l,+J,2h,t,q,t,q,a,qp,=V,60t,q,a,qp,使,t,q,和,a,qp,按表,9-15,选用。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,七,.,电动机的校核,2.,电机的发热验算,3.,电机的过载校核,过载功率：,式中：,as,电机平均起动力矩标准值,GD,2,起重机包括回转运动部件与直线运动机构在内的全部起动惯量折算到电机轴上的飞轮矩之和。,GD,2,=GD,2,+GD,e,2,GD,e,2,直线运动部分质量折算到电机轴上的飞轮矩,过载验算条件：,P,n,P,d,.,9-,5,运行驱动机构的计算,八,.,制动器的选择计算,1.,运行机构对制动器的要求：,在起重机或小车最不利工作条件下（满载、顺类风、下坡,），,制动时间,t,zhmax,不应太长（,t,zhmax,见规范,）；,在起重机或小车最有利工作条件下（空载、无风、无坡,），,制动时间,t,zhmin,不应太短（,t,zhmin,11.5,s）；,对于露天工作的小车及不设夹轨器的大车运行机构，应使制动力矩具有足够的抗暴风（类风载荷,）,吹袭的安全系数，,k,zh,1.25,s（,车轮粘着力足够条件下,）；,以起重机或小车运行机构车轮空载制动不打滑为条件，确定制动器的最大制动力矩,M,zhmax,。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,八,.,制动器的选择计算,2.,最小制动力矩的确定,在,t,zhmax,确定后可以得到最小制动力矩,M,zhmin1,式中：,传动机构反向驱动时的效率,P,f0max,不计附加摩擦的满载摩擦阻力,.,9-,5,运行驱动机构的计算,八,.,制动器的选择计算,3.,最大制动力矩的确定,以起重机空载制动打滑为验算条件，则制动器的,M,2hmax,此处,K,比起动粘着安全系数,K,略大，这是因为制动力矩一旦确定后恒定不变，一旦打滑发生，就会保持在整个制动时期打滑，使车轮磨损严重；而起动时如打滑，起动力矩可以降低到,Mq,以下打滑只在起动力矩的尖峰时间短暂发生。,K,制动粘着安全系数,a,p2h,制动加速度，室内工作的起重机，按空载时不产生制动打滑为条件选择制动器，最大,a,2h,可取为,0.55,。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,八,.,制动器的选择计算,4.,室外时防风制动力矩的确定,满足露天小车抗风暴安全系数确定最小制动力矩,M,zhmin2,（,取,M,zhmin1,和,M,zhmin2,较大值）,P,f0min,不计附加摩擦空载摩擦阻力,一般情况下，运行机构制动器须满足下式：,M,2hmin,M,2h,M,2hmax,如为对个制动器，每个制动力矩,M,2h1,=M,2h,m,.,9-,5,运行驱动机构的计算,八,.,制动器的选择计算,5.,制动时间的校核,.,最不利条件下的最大制动时间,t,2hmax,t,2h,.,在空载、无风、无坡条件下，制动时间不宜太短，即最小制动时间要合适,如果,t2hmin,太小，应当采用双级制动，利用时间继电器使第二级制动在停车后再上闸。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,九,.,主动轮的打滑验算,1.,打滑原理分析,自行式起重机或起重小车沿轨道的运行是依靠驱动轮与轨道间的粘着力来实现的。当运行机构正常运行时，作用在驱动轮上的牵引力小于驱动轮与轨道接触处的最大粘着力，这时驱动轮在轨道上作纯滚动，而当,牵引力达到或超过最大粘着力时,，就会出现驱动轮在轨道上的,打滑现象,，这时驱动轮在轨道上不是作纯滚的而是,连滚带滑,，甚至,只滑不滚,，原地空转，因而影响到起重机的正常工作，同时还会加剧车轮的磨损。所以不打滑的条件是：,驱动轮轮周上的驱动力最大粘着力。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,九,.,主动轮的打滑验算,2.,打滑验算工况,驱动轮的打滑通常出现在起重机或小车的运行起、制动过程中，并且容易发生在最小轮压处，即：,.,小车运行机构,空载运行,工况,.,桥机和门机（不带悬臂）的大车：空载小车位于一端时,轮压最小的驱动轮,。,.,带悬臂门机大车：满载小车位于悬臂端时,轮压最小（另一端）的驱动轮,。,.,旋转类起重机大车：,满载时轮压最小的驱动轮。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,九,.,主动轮的打滑验算,3.,起动打滑验算,.,验算起动时期的打滑,式中：,钢制车轮与轨道的粘着系数。,K,粘着安全系数，,K1,。,P,min,运行机构在计算工况下的最小轮压。,a,pq,起重机起动时的平均加速度。,Mq,电动机的起动力矩。,.,9-,5,运行驱动机构的计算,九,.,主动轮的打滑验算,3.,起动打滑验算,.,制动时期打滑验算,动装置必须满足：,.,