Меню

Что такое мощность развиваемая краном

Определение производительности крана

Определить мощности приводов крана.

1.1 Мощность затрачиваемая электродвигателем механизма подъема крана, определяется по формуле :

где Q захв — масса захватного приспособления, кг ( в расчетах принимаем 250 кг);

Q гр — масса груза, перерабатываемого за 1 цикл, кг ( по заданию);

ɳ под — к.п.д. механизма подъема ( в расчетах принимаем 0,8);

102 -передовой коэффициент размерностей;

V под — скорость подъема груза, м/с (из технической характеристики крана см. приложение1, табл.2); V под=0,33333 м/с;

1.2. Мощность, затрачиваемая электродвигателем механизма передвижения крана, определяется по формуле:

где V пер — скорость передвижения крана, м/с (из технической характеристики крана см. приложение1, табл.2); V пер=1,66666 м/с;

ɳ пер — к.п.д. механизма передвижения крана (в расчетах принимаем 0,8);

∑W – полное статическое сопротивление, определяемое как сумма сопротивлений от сил трения W тр и от ветровой нагрузки W в, кг;

Сопротивление сил трения определяется по формуле:

где W’- сопротивление трению, возникающее при качении колеса по рельсу;

W’ = (Q кр + Q гр + Q захв)2µ/ D к , кг;

где Q кр – масса крана, кг ( из технической характеристики крана см. приложение1, табл.2);

µ — коэффициент трения стального колеса по рельсу ( в расчетах принимаем 0,08);

D к — диаметр ходового колеса, см( по заданию);

W» – сопротивление трению, возникающее в подшипниках колеса при движении:

W» = (Q кр + Q гр + Q захв)df/ D к . кг;

где d — диаметр подшипников колес, см ( по заданию);

f – коэффициент трения в подшипниках колеса ( в расчетах принимаем 0,02);

k р – коэффициент, учитывающий трение реборд ходовых колес о рельсы ( в расчетах принимаем 1,8);

W в – сила сопротивления ветра ( в расчетах принимаем 3 кг/т – с учетом суммарной массы крана, захватных приспособлений и поднимаемого груза в тоннах):

Найдем мощность, затрачиваемую электродвигателем механизма передвижения крана

Определяем сопротивление трению, возникающее при качении колеса по рельсу

Источник

vulkan_avia

Андрей Иванов

Авиационный инженер, частный пилот, руководитель проекта восстановления Ил-14, директор АОПА-Россия

Мощность — скорость совершения работы!

Ликбез для себя, или заметки на полях ЖЖ доходчиво объясняющие суть физики.

Что такое МОЩНОСТЬ?

Мощность — это скорость совершения работы.
Все, что может совершать работу, — человек, животное, падающая вода, двигатель, — обладает определенной мощностью.
Человек поднял на крышу дома груз в 25 кг за 12 секунд, а кран — за 1 секунду. Работа одна и та же, но кран сделал ее в 12 раз быстрее, следовательно, его мощность в 12 раз больше, чем мощность человека.
мощность
О мощности же двигателя или другого источника энергии судят не по количеству совершаемой работы, а по быстроте, с какой она совершается.

Чем же измеряется мощность?
Лошадиными силами. Лошадиная сила (л. с.) — это единица мощности. Она составляет примерно такую мощность, которую может развить очень сильная лошадь.
В механике лошадиная сила определяется точно: это способность за 1 секунду совершить 75 килограммометров работы, например, поднять за 1 секунду 75 килограммов на высоту 1 метра.
11747-i_029

рис_1

На рисунке показана работа моторов двух самолетов за 1 сек.

Первый самолет пролетает за 1 сек. 30 метров (108 километров в час), причем тяга винта составляет 250 кг.Следовательно, работа мотора за 1 сек. равна 250×30=7500 кг·м, что соответствует мощности 7500/75 = 100л.с.
Такова мощность, которая требуется самолету, чтобы лететь с данной скоростью.
Но так как часть мощности мотора затрачивается кроме полезной тяги, идущей на продвижение самолета, еще на различные непроизводительные и вредные потери винта, то полная мощность должна быть больше 100 л. с. На рисунке мощность мотора указана равной 140 л. с. Это значит, что потери винта составляют 40л.с.
Второй самолет (истребитель) пролетает в секунду 150 м (540 км/час). Тяга винта равна 400 кг. Следовательно, работа мотора за 1 сек. равна 400×150=60000 кг·м, что соответствует мощности: 60000/75 = 800 л.с.
При мощности мотора 1000 л. с. В данном случае потери составляют 200 л. с.

Читайте также:  Изменение оборотов электродвигателя без потери мощности

От чего же зависит мощность, развиваемая данным мотором?
От количества поступающего в цилиндры и сгорающего там в 1 секунду горючего (которое регулируется дроссельной заслонкой, управляемой сектором газа). Это понятно — ведь источником энергии для мотора является только горючее. Двигая сектором газа, мы можем заставить мотор работать с различной мощностью — от самой большой до самой малой. Положение сектора газа определяет в основном режим работы мотора.

Зависит или не зависит мощность мотора от оборотов?
Вот самолет Cessna-150 набирает высоту. Дроссель полностью открыт, мотор работает несомненно на полной мощности и дает, скажем, 2500 об/мин. Набрав высоту, летчик перешел в горизонтальный полет и убавил газ, т.е. уменьшил мощность мотора. Но обороты не падают и могут даже возрасти. Дальше летчик перешел в пикирование и полностью убрал газ. Мотор работает на самой малой мощности — всего каких-нибудь 1–2 л.с., а обороты не только не падают, но продолжают расти — 2300–2400 об/мин и т.д., и если не выйти из пикирования, обороты увеличатся так, что мотор выйдет из строя.
Мы видим, что у одного и того же мотора бóльшие обороты вовсе не означают большей мощности.
Но можно ли поэтому сказать, что мощность вовсе не зависит от оборотов?
Нет, нельзя. Это тоже будет неверно.
Итак, зависит или не зависит мощность мотора от оборотов? Давайте разберёмся.

Из чего складывается мощность мотора
Сила — это то, что действует в прямом направлении — тянет, толкает или давит. А вал мотора не тянет и не толкает свой маховик или винт, а поворачивает его с большим или меньшим усилием. Вот это вращающее или поворотное усилие называется вращающим, крутящим моментом или просто моментом.
Когда мы наворачиваем гайку на болт, мы прикладываем к ней момент — сначала небольшой (при помощи пальцев), пока гайка идет легко, а дальше, когда силы пальцев нехватает, пользуемся ключом для увеличения момента.

момент_1

Точно так же для проворачивания воздушного винта при запуске мотора к винту прикладывают вращающий момент — руками или при помощи стартера. Поворачивая выключатель, рукоятку настройки приемника, кремальеру шкалы высотомера, педали велосипеда, — во всех случаях мы прикладываем не силу (как при подъеме гири), а момент.
Все двигатели — электрические, внутреннего сгорания — имеют вал, которому они сообщают свою энергию в виде крутящего момента различной величины. И чем сильнее двигатель, тем больший момент он создает на своем валу.
момент

Итак, от чего зависит мощность, или, точнее: в чем выражается мощность двигателя?
Мы готовы ответить:
— В моменте на валу!
Раньше мы на тот же вопрос ответили, не задумываясь:
— В оборотах!
Тогда выяснилось, что мы ошиблись. Но разве мощность на самом деле не зависит от оборотов?

Читайте также:  Что такое мощность всасывания 350 вт

Мощность мотора зависит от двух величин:
1) от крутящего момента на валу и
2) от оборотов.

Если два двигателя имеют одинаковые моменты, т. е. вращают свои валы с одинаковой силой, то тот, который дает большие обороты, развивает большую мощность. И наоборот: если два двигателя дают одни и те же обороты, то тот, который дает больший момент на валу, имеет большую мощность.
Тогда мощность, которая зависит и от момента и от оборотов, выражается следующей формулой:
мощность = M · n, т. е. момент, умноженный на обороты.

Мощность есть произведение двух множителей: М и n

Используемая литература: В.Л. Теуш “Работа воздушного винта”, 1944г

Источник



Определение мощности приводов и производительности крана.

date image2017-11-01
views image5880

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Задание:

1. определить мощность, затрачиваемую кранами;

2. определить производительность крана.

Исходные данные:табл.7

Показатели Обозначение Варианты
Типы крана КДКК-10 КД-05 КК-6 ККС-10 КДКК-10 КД-05 КК-6 ККС-10 КДКК-10 КД-05
Перерабатываемый груз тарно-штучные
Средняя масса груза, преобразовываемого за 1 цикл,т Qгр
Среднее расстояние перемещения крана, м lкр
Среднее расстояние перемещения тележки крана, м
Средняя высота подьема груза, м H 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,1 3,2 3,3
Число рабочих часов в смене, ч Тсм
Коэфицент использования машин по времени 0,6 0,7 0,8 0,9 0,6 0,7 0,8 0,9 0,6 0,7
Годовой грузооборот, тыс. т
Коэфицент неравномерности поступления грузов 1,1 1,2 1,1 1,2 1,1 1,2 1,1 1,2 1,1 1,2
Число рабочих смен в сутки nсм
Регламентированный простой простой машины в течение года, сут.

Для всех типов кранов принять в расчетах диаметр ходового колеса =60см, диаметр подшипников колес – d=12см.

Порядок выполнения

1.Определение мощности приводов крана

1.1. Мощность (кВт), затрачиваемая электродвигателем механизма подъема крана,определяется по формуле:

Где, Qгр– масса груза, перемещаемого за 1 цикл, кг;

Qзахв – масса захватного приспособления, кг (в расчетах принимаем 250 кг);

nпод – скорость подъема груза, м/с (см. табл. 2);

102– переходной коэффициент размерностей;

vпод— КПД механизма подъема груза ( в расчетах принимаем 0,8).

1.2.Мощность (кВт), затрачиваемая электродвигателем механизма передвижения крана, определяется по формуле:

Где vпер– скорость передвижения крана, м/с (см. табл. П1.2);

nпер– КПД механизма передвижения крана ( в расчетах принимаем 0,8)

∑W – полное статическое сопротивление, определяемое как сумма сопротивлений от сил трения и от ветровой нагрузки W, (кг).

Сопротивления сил трения (кг) определяется по формуле:

где W’-сопротивление трению (кг), возникающее при качении колеса по рельсу:

где Qкр –масса крана, кг (см. табл. П1.2);

μ – коэффициент трения стального колеса по рельсу (в расчетах принимаем 0,08);

Dк – диаметр ходового колеса, см;

где d – диаметр подшипника колес, см;

f – коэффициент трения в подшипниках колеса ( в расчетах принимаем 0,02);

kp – коэффициент, учитывающий трение реборд ходовых колес о рельсы ( в расчетах принимаем 1,8);

Wв – сила сопротивления ветра ( в расчетах принимаем 3 кг/т) с учетом суммарной массы крана, захватных приспособлений и поднимаемого груза, т:

2.Определение производительности крана

2.1 Техническая производительность крана (т/ч) определяется по формуле:

Читайте также:  Инверторная сплит система мощность 5 квт

где 3600 – переводной коэффициент;

Тц – продолжительность одного цикла (сумма времени отдельных операций), с. Продолжительность цикла для козловых и мостовых кранов определяется по формуле:

где φ – коэффициент, учитывающий совмещение операций во времени (в расчетах принимаем 0,8);

t3 – время застропки груза (в расчетах принимаем t3=10-15 с);

t0 – время отстропки груза ( в расчетах принимаем t0 = 10-15 с);

Н – средняя высота подъема груза, м;

lкр – среднее расстояние перемещение крана, м;

lт – среднее расстояние передвижения тележки крана, м;

Vпод – скорость подъема и отпускания груза или крюка (см. табл. П1.2), м/с;

Vпер – скорость передвижения крана ( см. табл. П1.2), м/с;

Vт – скорость передвижения тележки крана (из технической характеристики крана), м/с;

2.2 Эксплуатационная производительность крана (т/смену) определяется по формуле:

где Тсм – число рабочих часов в смене, ч;

kв – коэффициент использования крана по времени;

kгр – коэффициент использования крана по грузоподъемности (kгр=Qгр/Qн).

3.Определение необходимого числа кранов

Необходимое число кранов определяется по формуле:

где Qг – годовой грузооборот, т;

kн – коэффициент неравномерности поступления грузов;

nсм – число рабочих смен в сутки;

365 – число дней в году;

Тр – регламентированный простой машины в течение года, сут.

Пример расчёта

Задания:

1. Определить мощность, затрачиваемую кранами, и их производительность.

2. Определить производительность крана.

Исходные данные:табл.8

Показатели Обозначения Измерители
Тип крана КДКК-10
Перерабатываемый груз Тарно-штучные
Средняя масса груза, перерабатываемого за 1 цикл, т
Среднее расстояние перемещения крана, м
Среднее расстояние перемещения тележки крана, м
Средняя высота подъема груза, м Н 3,8
Число рабочих часов в смене, ч
Коэффициент использования машины по времени 0,8
Годовой грузооборот, тыс. т
Коэффициент неравномерности поступления грузов 1,2
Число рабочих смен в сутки
Регламентированный простой машины в течение года, сут

Примечание: для всех типов кранов принять в расчётах диаметр ходового колеса Dк= 60 см, диаметр подшипников колес d= 12 см.

1.Определение мощности приводов крана

1.1. Мощность (кВт), затрачиваемая электродвигателем механизма подъема крана, определяется по формуле:

Где, Qгр– 9т=9000кг(по заданию)

Qзахв – масса захватного приспособления, кг (в расчетах принимаем 250кг);

nпод – 0,8 (принимаем);

102– переходной коэффициент размерностей;

vпод— 10 М/МИН = 10/60=0,17 м/с.

1.2. Определяем сопротивление трению, возникающее при качении колеса по рельсу по формуле:

Определяем сопротивление трению, возникающее в подшипниках колеса при движении по формуле:

Определяем сопротивление сил трения по формуле:

Определяем силу сопротивления ветра по формуле:

Определяем полное статическое сопротивление по формуле:

Определяем мощность, затрачиваемую электродвигателем механизма передвижения крана по формуле:

2. Определение производительности крана.

где φ – коэффициент, учитывающий совмещение операций во времени (в расчетах принимаем 0,8);

Vпод – 90 м/мин = 90/60=0,17 м/с ;

Vпер – 10м/мин=10/60=1,5 м/с;

Vт – 38 м/мин = 38/60=0,63 м/с;

Определяем техническую производительность крана по формуле:

2.2 Эксплуатационная производительность крана (т/смену) определяется по формуле:

Псм=146,6*0,8*0,9*12= 1266,6 т/смену,

kв – коэффициент 0,8 ;

kгр – коэффициент использования крана по грузоподъемности (kгр=Qгр/Qн) = 9/10=0,9.

3.Определение необходимого числа кранов

Необходимое число кранов определяется по формуле:

Источник