Seleção de motores para elevadores e máquinas de elevação por potência

Os modernos elevadores de passageiros e de carga de edifícios residenciais e administrativos, bem como algumas máquinas para levantamento de minas, são executados com contrapeso ou, como às vezes é chamado, com contrapeso. Em máquinas de mineração, o balanceamento, como já observado, geralmente não é feito por um contrapeso, mas por uma segunda embarcação de elevação.

O contrapeso para elevadores é selecionado para equilibrar o peso da embarcação de levantamento (carro) e parte da carga nominal a ser levantada:

onde GH é o peso da carga nominal de içamento, N; G0 — peso da cabine, N; Gnp é o peso do contrapeso, N; α é o fator de balanceamento, geralmente considerado igual a 0,4-0,6.

Arroz. 1. Para calcular a carga no eixo do motor do elevador.

A necessidade de equilibrar navios pesados ​​​​é óbvia, pois para movê-los na ausência de um contrapeso, é necessário um aumento correspondente na potência do motor. A capacidade de equilibrar uma parte da carga útil nominal é revelada ao determinar a potência equivalente para uma determinada curva de carga.Não é difícil perceber, por exemplo, que se o elevador trabalha principalmente para elevar a carga e abaixar o carro vazio, então a potência equivalente do motor de acordo com o diagrama de carga tem um mínimo em α = 0,5.

A presença de um contrapeso leva a um achatamento da curva de carga do motor, o que reduz seu aquecimento durante a operação. Referindo-se ao diagrama mostrado na FIG. 1, a, depois com o valor do peso do contrapeso

e a ausência de corda de balanceamento e fricção da cabine e do contrapeso nas guias, pode-se escrever:

onde gk é o peso de 1 m de corda, N/m.

Resistência à tracção

O torque e a potência do eixo do motor são determinados com base nas seguintes fórmulas:

onde M1, P1 — torque e potência quando o inversor opera no modo motor, Nm e kW, respectivamente; M2, P2 — torque e potência quando o inversor opera no modo gerador, Nm e kW, respectivamente; η1, η2 — eficiência da engrenagem helicoidal com transferência direta e reversa de energia.

Os valores de η1 e η2 dependem não linearmente da velocidade do eixo helicoidal e podem ser calculados pelas fórmulas

aqui λ é o ângulo de ascensão da linha espiral no cilindro indexador do sem-fim; k1 é um coeficiente que leva em consideração as perdas nos mancais e banho de óleo da caixa de engrenagens; ρ — ângulo de atrito, dependendo da velocidade de rotação do eixo sem-fim.

Da fórmula da força na roldana de tração, segue-se que, na ausência de um cabo de equilíbrio, a carga no acionamento elétrico do guincho de elevação depende da posição da embarcação de elevação.

Devido à sua grande capacidade de carga - até 10 toneladas, altas velocidades de movimento - 10 m / s e mais, altas alturas de elevação de 200-1000 me condições de trabalho severas, as máquinas de levantamento de minas são equipadas com cabos de aço de grande massa. Imagine, por exemplo, que uma passagem é abaixada para o horizonte inferior, enquanto a outra está acima, e nesse momento ela é descarregada. Nesta posição, toda a corda da cabeça fica desequilibrada, sendo que no início da subida o motor deve vencer o momento estático gerado pelo peso da carga e da corda. O equilíbrio da corda ocorre no meio do caminho dos saltos. Em seguida, ele se quebra novamente e o peso da parte descendente da corda ajudará a descarregar o motor.

O carregamento desigual, especialmente em minas profundas, leva à necessidade de superestimar a potência do motor. Portanto, em uma altura de elevação de mais de 200-300 m, é recomendável equilibrar os cabos de elevação da cabeça com a ajuda de cabos suspensos das embarcações elevatórias. Normalmente, o cabo de cauda é selecionado com a mesma seção transversal e comprimento do cabo principal, pelo que o sistema de elevação fica equilibrado.

Como a carga muda durante a operação de elevadores e máquinas elevatórias, para determinar a potência ou momento do eixo do motor para cada carga, é conveniente construir um gráfico da dependência desses valores na carga em vários pontos, que tem aproximadamente o mesmo caráter mostrado na fig. 1b e, em seguida, use-o na construção de diagramas de carga.

Nesse caso, o modo de operação do acionamento elétrico da máquina elevatória deve ser conhecido, o que é amplamente determinado pela duração relativa da ativação do PV e pelo número de partidas por hora do motor. Para elevadores, por exemplo, o modo de operação do acionamento elétrico é determinado pelo local de instalação e pela finalidade do elevador.

Em edifícios residenciais, o horário do tráfego é relativamente uniforme e a duração relativa - PV e frequência de partida do motor h são iguais a 40% e 90-120 partidas por hora, respectivamente. Em prédios de escritórios altos, a carga do elevador aumenta acentuadamente durante as horas de chegada e saída dos funcionários do trabalho e, portanto, durante o intervalo para o almoço, valores altos terão PV e h-40-60% e 150 -200 partidas por hora.

Depois que o desenho estiver completo carga estática no eixo do motor, o sistema de acionamento elétrico e o motor do guindaste foram selecionados, a segunda etapa da construção de um diagrama de carga pode ser realizada - levando em consideração o efeito do transiente no diagrama de carga.

Para construir um diagrama de carga completo, é necessário levar em consideração os tempos de aceleração e desaceleração do acionamento elétrico, o tempo de abertura e fechamento das portas, o número de paradas durante o movimento do carro, o tempo de entrada e saída de passageiros durante o ciclo de trabalho mais típico. Para elevadores com portas operadas automaticamente, a perda total de tempo determinada pela operação das portas e pelo enchimento do carro é de 6-8 s.

Os tempos de aceleração e desaceleração do carro podem ser determinados a partir do diagrama de movimento se a velocidade nominal do carro e os valores permitidos de aceleração (desaceleração) e solavanco forem conhecidos. De acordo com o diagrama de carga, construído de acordo com os modos estáticos e dinâmicos indicados do sistema de acionamento elétrico, é necessário fazer um cálculo computacional do motor quando aquecido, usando um dos métodos conhecidos: perdas médias ou valores equivalentes.

Arroz. 2. Dependências do torque do acionamento elétrico na carga do carro, do elevador, quando este estiver no primeiro andar (1), no meio do poço (2) e no último andar (3).

Um exemplo. De acordo com os dados técnicos de um elevador de passageiros de alta velocidade, determine os momentos estáticos no eixo do motor em diferentes modos de operação.

Dado:

• capacidade máxima de carga Gn = = 4900 N;

• velocidade de movimento v = 1 m / s;

• altura de elevação H = = 43 m;

• peso da cabine G0 = 6860 N;

• contrapeso Gnp = 9310 N;

• diâmetro da viga de tração Dm = 0,95 m;

• relação de transmissão da caixa de engrenagens do guincho i = 40;

• eficiência da transmissão, considerando o atrito da cabine nas guias do eixo η = 0,6;

• peso da corda GKAH = 862 N.

tabela 1

Resistência à tracção:

Quando o sistema do elevador funciona, quando Fc > 0, a máquina elétrica motriz funciona no modo motor, e quando Fc é 0, e no modo motor quando Fc < 0.

Os resultados do cálculo dos momentos estáticos de acordo com a fórmula são resumidos em uma tabela. 1 e são mostrados no gráfico da fig. 2.Observe que cálculos mais precisos devem levar em consideração a resistência ao movimento das guias do eixo, que é de 5 a 15% de Fc.