【文章內(nèi)容簡介】 6300kg。 下圖是起重機的起升機構。 已知：額定起升載荷 Q=100kN ,吊鉤和動滑輪組重量 q=5kN, 電機額定轉速 n=950 r/min，減速器的減速比 i=40，卷筒繩槽中心節(jié)圓的直徑 D=400mm，滑輪組的倍率 m=3,機構總效率η =。 （ 1）求電動機所提供的 靜功率 (要求功率的單位為 kW)。 ( 分 ) （ 2）如果在電機的型號不變的情況下，要將額定起重量由 10t提高到 11t，可采取哪些具體措施來實現(xiàn)？采用這些措施時應分別注意什么問題？ 解：（ 1）靜功率計算 ①起升速度 v v= m in )/( 3 mim Dn ?? ???? ?? ② 靜功率 P )( 0 0 0 )5100(1 0 0 060 )( 3 kwvqQP ??? ????? ?? ? %% %10011 ???? ??????njnjQK QKQ? 7 （ 2）在電機的型號不變的情況下，要將額定起重量由 10t 提高到 11t，可通過降低起升速度的辦法實現(xiàn)。起升速度至少要降到 V1以下。 V1= m in )/(10)5110( )(100060 31 mqQ P ??? ????? ??? ? 具體做法是： ① 更換減速器高速級齒輪，增大減速器速比，增大后的減速比 i1為： i1= 3 ?? ???? ?vm Dn ? 采取這種方法應注意： 。 、剛度和局部穩(wěn)定性。 ② 增大滑輪組的倍率，使滑輪組的倍率 m 增加到 4。 倍率增大后的起升速度 v2為： V2= m in )/( 3 mim Dn ?? ???? ?? v1=增大滑輪組的倍率可使起升速度降低較大，可保證在不更換 電機的情況下起升能力提高。 采取這種方法應注意： 4 的滑輪組，要對定滑輪進行重新安裝 。 、剛度和局部穩(wěn)定性。 ③更換卷筒，減小卷筒直徑，可使起升速度降至 V1= 更換后的 卷筒繩槽中心節(jié)圓直徑 D 為 ： )( 31 mmn imVD ?? ????? ? 采取這種方法應注意： 驗算卷筒的強度 ，要對 卷筒 進行重新安裝 。 、剛 度和局部穩(wěn)定性。 ： 吊鉤橋式起重機其起升機構布置和鋼絲繩纏繞如圖 ,吊鉤和動滑輪組重量q=, 起升電機額定功率 Pe=22kW，額定轉速 ne=968 r/min，減速器的減速比 i=，卷筒繩槽底直徑 D=400mm鋼絲繩直徑 d=14 ㎜ ,機構總效率η =。 （ 1）求起升速度。 （ 2）如果起升速度提高為 ，選擇減速器的減速比，并初步確定原來的電動機是否適用（穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù) G=）。 8 解： （ 1） D0=D+d=400+14=414（㎜） 滑輪組的倍率 m=6/2=3 起升速度 v m in )/( 30 mim DnV e ?? ????? ?? （ 2）起升速度提高為 ，減速器的減速比 應減為： 30 ??? ? ??? ?mV Dn ei ? 靜功率 Pj )( )(100060 )( 3 kwvqQP j ??? ????? ?? ? 穩(wěn)態(tài)功率 Ps=G Pj = =25Kw＞ Pe 原來的電動機不適用。 ：某車間一臺 吊鉤橋式起重機其起升機構布置和鋼絲繩纏繞如圖 ,吊鉤和動滑輪組重量 q=, 起升電機 6 極電機，額定轉速 ne=950 r/min，減速器的減速比 i=，卷筒繩槽底直徑 D=400mm鋼絲繩直徑 d=14 ㎜ ,機構總效率η =。 （ 1）求起升速度。 （ 2）求電機的靜功率。 （ 3）如果因車間生產(chǎn)工藝改變，需要適當降低該起重機的起升速度，有哪幾種方法？并分析每種方法的優(yōu)缺點。 9 解： （ 1）起升速度 v計算 D0=D+d=400+14=414（㎜） 滑輪組的倍率 m=6/2=3 起升速度 v： m in )/( 30 mim Dnv e ?? ????? ?? （ 2）電機靜功率 Pj 計算 )( 0 0 0 )(1 0 0 060 )( 3 kwvqQP j ??? ????? ?? ? （ 3）適當降低起升速度，有以下幾種方法： 1）重新選擇小功率低速電動機，如可選 8 極或 10 極電機，減少電機的同步轉速。 優(yōu)點：可減少電機功率，減少使用電耗，符合節(jié)能減排要求； 缺點：需要更換電機，一次性改造費用較高。 2）更換減速器高速級齒輪，增大減速器速比。 優(yōu)點：改造費用低，可較好地滿足降低后速度的精度要求； 缺點：不更換電機，存在大馬拉小車現(xiàn)象，耗能高，不符合節(jié)能減排要求。 3）減小卷筒直徑。 優(yōu)點：改造費用不高，可合理設計卷筒直徑，較好地滿足降低后速度的精度要求； 缺點：不更換電機，存在大 馬拉小車現(xiàn)象，耗能高，不符合節(jié)能減排要求。 4）增加滑輪組倍率，如各增加 1 個動、定滑輪，使滑輪組倍率由 3 增加為 4。 優(yōu)點：沒有明顯優(yōu)點。 缺點：改造費用較高，不更換電機，存在大馬拉小車現(xiàn)象，耗能高，不符合節(jié)能減排要求。 ，額定起重量 Q=3t，跨度 S=12m，有效懸臂長 3m，其它尺寸見下圖，電動葫蘆自重 200kg，主梁截面為等直工字梁，截面如 A— A 所示。 （ 1）畫出滿載葫蘆在跨內(nèi)距左車輪中心 S/4 時主梁的彎矩圖和剪力圖。 （ 2）滿載葫蘆位于 主梁 右側懸臂端部進行下降制動時，指出 此時主梁的危險截面及其危險截面的危險點。 （ 3）如果 主 梁截面慣性矩 Ix= 108mm4，材料的 [σ ]=160Mpa，計算滿載葫蘆位于 主梁 右側懸臂端部進行下降制動時 ，不考慮主梁自重影響時主梁的 靜強度（設：起升沖擊系數(shù) Φ 1＝ 、動載系數(shù) Φ 2＝ 。）。 10 答：（ 1）滿載葫蘆在跨內(nèi)距左車輪中心 S/4 時主梁的彎矩圖和剪力圖如下： （ 2）滿載葫蘆位于右側懸臂端部進行下降制動時，主梁的危險截面是主梁懸臂與支腿的交界處截面，如下圖所示的 BB 截面 ，該危險截面的危險點在截面的最上部，如下圖所示。 Q S s 24000N 8000N M 72020N?m O O 3m 12m 3m 12m AA 11 （ 3）滿載葫蘆位于右側懸臂端部進行下降制動時，危險截面 BB 處的彎矩為： Mmax=（ Φ 1 q＋ Φ 2 Q）（ l－ ） =( 2020+ 30000) (3－ ) =101230N?m ? ??? ??? ????? M PaI yM 208101 0 1 2 3 0 83m a xm a xm a xm a x 主梁的強度不足！ 12 第三 .液壓部分 ，請回答下列問題： （ 1）手動換向閥置于 右位時，馬達會使吊鉤朝什么方向運動？ （ 2）液壓元件 10 的名稱什么？它在油路中起什么作用？ （ 3）當手動換向閥從左位回到零位時，可能有什么不良情況發(fā)生？如何解決？ 答：（ 1）手動換向閥置于右位時，馬達會使吊鉤朝上方運動。 （ 2）液壓元件 10 叫單向節(jié)流閥，其作用是在不影響制動器上閘時間的條件下，減緩制動器的開啟速度，以防止二次提升下滑。 （ 3）當手動換向閥從左位回到零位時，重物下降制 動，此時馬達在負載作用下的慣性旋轉在進油口產(chǎn)生真空，真空會造成液壓油中的氣體溢出而產(chǎn)生空穴（氣泡），油路中的空穴對液壓回路和元 件的破壞性很大，會產(chǎn)生振動、噪音和點蝕！ 解決的方法是在下降運轉的進油口設補油回路，如下圖所示，當 下降制 動，馬達在負載作用下的慣性旋轉在進油口產(chǎn)生真空時，油箱的液壓油在大氣壓的作用下通過補油回路中的單向閥向馬達進油口補油。 。 問：（ 1）單向閥 1 的作用是什么？ （ 2）單向閥 19 的作用是什么？ （ 3）液壓系統(tǒng)是如何給蓄能器供應壓力油，并維持蓄能器壓力的？ 13 答： （ 1）單向閥 1 的作用是：當手動換向閥 7 從①位換到中位時，液壓馬達的供油中斷， 馬達在重物的作用下仍慣性運轉，為防止馬達的進油口產(chǎn)生負壓氣穴現(xiàn)象，單向閥 1 起到向馬達的進油口補油的作用。 （ 2）單向閥 19 的作用是：防止蓄能器的高壓油通過液動閥 18 回流至油泵 1 的出油管。 （ 3）油泵 1 開始供油時，由于順序閥 16 不導通，壓力油先經(jīng)液動閥 18 和單向閥 19 給蓄能器13 供油充壓。 當蓄能器壓力增加到調(diào)定壓力（約 7Mpa）時，液動閥 17 導通，從而使順序閥 16 導通，油泵1 可向手動換向閥 7 方向供油。當蓄能器壓力減小到調(diào)定壓力（約 7Mpa）時，液動閥 17 關閉，使順序閥 16 關閉，油泵 1 又向蓄能器 13 供油充壓， 以維持蓄能器的壓力不低于 7Mpa。 例題 4：下圖為汽車起重機起升機構液