【文章內(nèi)容簡介】 6300kg。 下圖是起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。 已知：額定起升載荷 Q=100kN ,吊鉤和動(dòng)滑輪組重量 q=5kN, 電機(jī)額定轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)總效率η =。 （ 1）求電動(dòng)機(jī)所提供的 靜功率 (要求功率的單位為 kW)。 ( 分 ) （ 2）如果在電機(jī)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(shí)現(xiàn)？采用這些措施時(shí)應(yīng)分別注意什么問題？ 解：（ 1）靜功率計(jì)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(jī)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(shí)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(yīng)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(jī)的情況下起升能力提高。 采取這種方法應(yīng)注意： 4 的滑輪組，要對定滑輪進(jìn)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(yīng)注意： 驗(yàn)算卷筒的強(qiáng)度 ，要對 卷筒 進(jìn)行重新安裝 。 、剛 度和局部穩(wěn)定性。 ： 吊鉤橋式起重機(jī)其起升機(jī)構(gòu)布置和鋼絲繩纏繞如圖 ,吊鉤和動(dòng)滑輪組重量q=, 起升電機(jī)額定功率 Pe=22kW，額定轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)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(dòng)機(jī)是否適用（穩(wěn)態(tài)負(fù)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(yīng)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(dòng)機(jī)不適用。 ：某車間一臺(tái) 吊鉤橋式起重機(jī)其起升機(jī)構(gòu)布置和鋼絲繩纏繞如圖 ,吊鉤和動(dòng)滑輪組重量 q=, 起升電機(jī) 6 極電機(jī)，額定轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)總效率η =。 （ 1）求起升速度。 （ 2）求電機(jī)的靜功率。 （ 3）如果因車間生產(chǎn)工藝改變，需要適當(dāng)降低該起重機(jī)的起升速度，有哪幾種方法？并分析每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 9 解： （ 1）起升速度 v計(jì)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(jī)靜功率 Pj 計(jì)算 )( 0 0 0 )(1 0 0 060 )( 3 kwvqQP j ??? ????? ?? ? （ 3）適當(dāng)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(dòng)機(jī)，如可選 8 極或 10 極電機(jī)，減少電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。 優(yōu)點(diǎn)：可減少電機(jī)功率，減少使用電耗，符合節(jié)能減排要求； 缺點(diǎn)：需要更換電機(jī)，一次性改造費(fèi)用較高。 2）更換減速器高速級齒輪，增大減速器速比。 優(yōu)點(diǎn)：改造費(fèi)用低，可較好地滿足降低后速度的精度要求； 缺點(diǎn)：不更換電機(jī)，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(diǎn)：改造費(fèi)用不高，可合理設(shè)計(jì)卷筒直徑，較好地滿足降低后速度的精度要求； 缺點(diǎn)：不更換電機(jī)，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(gè)動(dòng)、定滑輪，使滑輪組倍率由 3 增加為 4。 優(yōu)點(diǎn)：沒有明顯優(yōu)點(diǎn)。 缺點(diǎn)：改造費(fèi)用較高，不更換電機(jī)，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(dòng)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(shí)主梁的彎矩圖和剪力圖。 （ 2）滿載葫蘆位于 主梁 右側(cè)懸臂端部進(jìn)行下降制動(dòng)時(shí)，指出 此時(shí)主梁的危險(xiǎn)截面及其危險(xiǎn)截面的危險(xiǎn)點(diǎn)。 （ 3）如果 主 梁截面慣性矩 Ix= 108mm4，材料的 [σ ]=160Mpa，計(jì)算滿載葫蘆位于 主梁 右側(cè)懸臂端部進(jìn)行下降制動(dòng)時(shí) ，不考慮主梁自重影響時(shí)主梁的 靜強(qiáng)度（設(shè)：起升沖擊系數(shù) Φ 1＝ 、動(dòng)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(shí)主梁的彎矩圖和剪力圖如下： （ 2）滿載葫蘆位于右側(cè)懸臂端部進(jìn)行下降制動(dòng)時(shí)，主梁的危險(xiǎn)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(xiǎn)截面的危險(xiǎn)點(diǎn)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(cè)懸臂端部進(jìn)行下降制動(dòng)時(shí)，危險(xiǎn)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(qiáng)度不足！ 12 第三 .液壓部分 ，請回答下列問題： （ 1）手動(dòng)換向閥置于 右位時(shí)，馬達(dá)會(huì)使吊鉤朝什么方向運(yùn)動(dòng)？ （ 2）液壓元件 10 的名稱什么？它在油路中起什么作用？ （ 3）當(dāng)手動(dòng)換向閥從左位回到零位時(shí)，可能有什么不良情況發(fā)生？如何解決？ 答：（ 1）手動(dòng)換向閥置于右位時(shí)，馬達(dá)會(huì)使吊鉤朝上方運(yùn)動(dòng)。 （ 2）液壓元件 10 叫單向節(jié)流閥，其作用是在不影響制動(dòng)器上閘時(shí)間的條件下，減緩制動(dòng)器的開啟速度，以防止二次提升下滑。 （ 3）當(dāng)手動(dòng)換向閥從左位回到零位時(shí)，重物下降制 動(dòng)，此時(shí)馬達(dá)在負(fù)載作用下的慣性旋轉(zhuǎn)在進(jìn)油口產(chǎn)生真空，真空會(huì)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(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、噪音和點(diǎn)蝕！ 解決的方法是在下降運(yùn)轉(zhuǎn)的進(jìn)油口設(shè)補(bǔ)油回路，如下圖所示，當(dāng) 下降制 動(dòng)，馬達(dá)在負(fù)載作用下的慣性旋轉(zhuǎn)在進(jìn)油口產(chǎn)生真空時(shí)，油箱的液壓油在大氣壓的作用下通過補(bǔ)油回路中的單向閥向馬達(dá)進(jìn)油口補(bǔ)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(yīng)壓力油，并維持蓄能器壓力的？ 13 答： （ 1）單向閥 1 的作用是：當(dāng)手動(dòng)換向閥 7 從①位換到中位時(shí)，液壓馬達(dá)的供油中斷， 馬達(dá)在重物的作用下仍慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，為防止馬達(dá)的進(jìn)油口產(chǎn)生負(fù)壓氣穴現(xiàn)象，單向閥 1 起到向馬達(dá)的進(jìn)油口補(bǔ)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(dòng)閥 18 回流至油泵 1 的出油管。 （ 3）油泵 1 開始供油時(shí)，由于順序閥 16 不導(dǎo)通，壓力油先經(jīng)液動(dòng)閥 18 和單向閥 19 給蓄能器13 供油充壓。 當(dāng)蓄能器壓力增加到調(diào)定壓力（約 7Mpa）時(shí)，液動(dòng)閥 17 導(dǎo)通，從而使順序閥 16 導(dǎo)通，油泵1 可向手動(dòng)換向閥 7 方向供油。當(dāng)蓄能器壓力減小到調(diào)定壓力（約 7Mpa）時(shí)，液動(dòng)閥 17 關(guān)閉，使順序閥 16 關(guān)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(jī)起升機(jī)構(gòu)液