Requisiti per le caratteristiche meccaniche degli azionamenti elettrici dei meccanismi della gru

La scelta del sistema di azionamento elettrico del meccanismo della gru è in gran parte determinata dai requisiti per le sue caratteristiche meccaniche, che variano a seconda del tipo di operazioni tecnologiche eseguite dalla gru. Ad esempio, l'elevata precisione delle operazioni di assemblaggio eseguite con una gru richiede un'elevata rigidità dalle caratteristiche degli azionamenti elettrici con un campo di controllo significativo, mentre per le gru magnetiche che trasportano rottami, trucioli, ecc., questi requisiti non svolgono un ruolo così importante.

Nella maggior parte dei casi, per le gru, le caratteristiche generalizzate dell'azionamento elettrico possono essere ridotte a quelle mostrate in fig. 1 e 2.

Ognuno di loro ha uno scopo specifico:

• Le funzioni 1 e 2 sono utilizzate per sollevare e abbassare carichi ad alta velocità;

• la caratteristica 3 e simili sono necessarie per l'avviamento regolare del motore con regolazione a reostato e talvolta servono per ottenere velocità intermedie di movimento dei carichi;

• la caratteristica rigida 4 in alcuni casi è necessaria per mettere a punto il carico a un certo livello durante il sollevamento;

• la caratteristica 5 consente l'abbassamento di carichi leggeri e pesanti a bassa velocità in modalità frenata (quadrante IV), nonché l'abbassamento di carichi leggeri e gancio vuoto quando è necessario utilizzare la modalità di potenza (quadrante III);

• la caratteristica 6 è necessaria per i meccanismi che funzionano con un possibile sovraccarico improvviso, ad esempio per le pinze.

Riso. 1. Caratteristiche meccaniche degli azionamenti elettrici dei meccanismi della gru.

Riso. 2. Caratteristiche meccaniche degli azionamenti elettrici dei meccanismi della gru con limitazione di coppia.

Va notato che in alcuni casi, soprattutto per i meccanismi di movimento, il requisito principale per le prestazioni meccaniche di un azionamento elettrico è quello di mantenere un'accelerazione costante all'avviamento del motore. Tale modalità di funzionamento può essere ottenuta, ad esempio, in presenza delle caratteristiche riportate in fig. 2. Le basse velocità di movimento con un momento dell'albero uguale a Ms e una bassa accelerazione sono fornite dalle caratteristiche 7 e 7', e velocità e accelerazioni aumentate - dalle caratteristiche 8 e 8'.

I grafici forniti (Fig. 1) consentono di giudicare quale sistema di propulsione dovrebbe essere selezionato se è richiesto un certo insieme di caratteristiche. È ovvio, ad esempio, che le caratteristiche 1, 2, 3 possono essere ottenute da un convenzionale motore asincrono a rotore avvolto con regolazione a reostato nel circuito del rotore.

L'azionamento elettrico sarà più complesso se dovrà avere le caratteristiche 1, 2, 3, 5.In questo caso è possibile utilizzare un motore asincrono con rotore di fase e induttanze, un regolatore di tensione di saturazione o un tiristore nel circuito dello statore, un motore asincrono con rotore di fase e generatore di vortice dell'albero. Le caratteristiche indicate possono essere ricavate da azionamenti elettrici con motori in corrente continua.

La scelta di un sistema di azionamento elettrico non può essere completata considerando solo la possibilità di ricavarne determinate caratteristiche meccaniche. È inoltre necessario valutarne le qualità dinamiche, gli indicatori economici, l'affidabilità e la facilità di manutenzione.

Allo stesso tempo, va notato che l'immagine generale delle caratteristiche richieste per i meccanismi della gru (Fig. 1) non dà un'idea completa dei requisiti per l'azionamento elettrico delle gru. Per comprendere appieno quali sono i requisiti per un azionamento elettrico con caratteristiche 4 e 5, è necessario conoscere la velocità minima al carico nominale e la rigidezza delle caratteristiche, o il campo di controllo e la coppia di sovraccarico richiesta al minimo velocità di marcia.

Quando si specificano gli indicatori di cui sopra, si dovrebbe nuovamente prestare attenzione ai requisiti tecnologici. Tenendo conto della rigidità delle caratteristiche richieste ad esempio per i meccanismi delle gru di montaggio, si deve innanzitutto considerare la precisione di arresto durante l'esecuzione delle operazioni di discesa e sollevamento dei carichi.

Se questa precisione è di pochi millimetri durante le operazioni di sollevamento, la velocità minima di sollevamento del carico sarà di 0,005-0,02 m / s a ​​una velocità nominale di circa 0,1-0,5 m / s.Si noti che le cifre fornite possono essere utilizzate per determinare direttamente il raggio di sterzata richiesto. Pertanto, è molto importante stabilire correttamente i requisiti per l'accuratezza della frenata dell'azionamento elettrico.

In alcuni casi, l'ottenimento di un certo tipo di prestazioni meccaniche impone essenzialmente la scelta di un sistema di azionamento elettrico. Quindi le caratteristiche 6, 7, 8 (Fig. 1 e 2) richieste per le pinze possono essere fornite con le migliori prestazioni dal convertitore controllato dal sistema - motore DC. Questa scelta è dovuta anche al fatto che gli azionamenti elettrici dei meccanismi di scuotimento richiedono solitamente due o tre velocità ridotte intermedie in più e ciò determina la necessità di ulteriori caratteristiche di regolazione.

Quando si crea un sistema di azionamento elettrico per meccanismi di gru, è essenziale ottenere caratteristiche simili nell'aspetto alle caratteristiche 3 e 7 (Fig. 1 e 2), che forniscono una riduzione dei carichi d'urto sul meccanismo durante il campionamento della fune allentata e del gioco negli ingranaggi .

Per chiarire questa posizione, va notato che durante il funzionamento dell'azionamento elettrico del meccanismo della gru di sollevamento, tale modalità si verifica spesso quando il motore inizia a ruotare e il carico è fermo. Dopo aver rimosso l'allentamento della fune e le distanze, il carico inizia a muoversi con un botto, poiché a questo punto il motore potrebbe aver raggiunto una velocità considerevole. In questo caso, ha luogo la cosiddetta modalità pickup.

Se allo stesso tempo la caratteristica del motore è rigida, la fune e il meccanismo subiscono carichi d'urto, che portano alla loro maggiore usura.Inoltre, aumenta il rischio di scuotere il carico.

Con caratteristiche morbide, quando si tirano le funi e si tolgono i giochi, la coppia sviluppata dal motore aumenta e la sua velocità diminuisce. Pertanto, quando il carico inizia a muoversi, l'impatto sull'attrezzatura meccanica è notevolmente ridotto. In misura minore, a causa della manifestazione della sola presenza di gioco, si osserva anche una riduzione degli urti con caratteristica di avviamento morbido nei meccanismi di movimento.