Григоров О.В., Петренко Н.О. Вантажопідйомні машини
Подождите немного. Документ загружается.
140 141Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
Âîíè â³äð³çíÿþòüñÿ íàïðÿìîì îáåðòàííÿ åëåêòðîìàãí³òíîãî
ïîëÿ: â ðàç³ ï³äéîìó ìàºìî ñèíõðîííó êóòîâó øâèäê³ñòü ω
0
, â ðàç³
ñïóñêàííÿ íà ð³âí³ ω
0
. Òðåòÿ êðèâà «Äèíàì³÷íå ãàëüìóâàííÿ»
õàðàêòåðíà òèì, ùî ïåðåäáà÷ຠíóëüîâå çíà÷åííÿ ñèíõðîííî¿ øâèä-
êîñò³: åëåêòðîìàãí³òíå ïîëå º íåðóõîìèì. Íà ï³êòîãðàìàõ: Ì
Ä
ìîìåíò äâèãóíà, Ì
Ñ
ìîìåíò ñòàòè÷íîãî íàâàíòàæåííÿ.
Îñíîâíèé ðåæèì ðîáîòè äâèãóíà ðåæèì â çîí³ ìàëèõ êîâ-
çàíü ó çîí³ íàéá³ëüøî¿ æîðñòêîñò³ ìåõàí³÷íî¿ õàðàêòåðèñòèêè
(â íàøîìó ðàç³ öå ä³ëÿíêà ì³æ òî÷êàìè  ³ Å. Íà îïîçèòí³é õàðàê-
òåðèñòèö³ öå ä³ëÿíêà, ðîçòàøîâàíà â çîí³, äå ïîçíà÷åí³ òî÷êè F
³ G. Ö³
ä³ëÿíêè âåëèêî¿ æîðñòêîñò³ º ÷àñòèíàìè êðèâèõ:
Ø äâèãóíîâîãî ðåæèìó (êâàäðàíò ²);
Ø ðåæèìó ðåêóïåðàòèâíîãî ãàëüìóâàííÿ (êâàäðàíò ²²).
Òàê³ æ ä³ëÿíêè íåâàæêî çíàéòè ³ íà îïîçèòí³é õàðàêòåðèñòèö³.
Íàçâàíèé âèùå îñíîâíèé ðåæèì ðîáîòè õàðàêòåðèçóºòüñÿ íàé-
á³ëüø âèñîêèì ÊÊÄ.
Îòæå, ï³äéîì ìàëîãî âàíòàæó (çà ìàñîþ ìåíøîãî
â³ä íîì³íà-
ëüíîãî) õàðàêòåðèçóºòüñÿ òî÷êîþ À. ² òîìó òî÷êà À ìîæå õàðàêòå-
ðèçóâàòè ðåæèì ðîáîòè ïðèâîäó ìåõàí³çì³â ïåðåñóâàííÿ, ïîâîðî-
òó, çì³íè âèëüîòó, êîëè íàâàíòàæåííÿ º ìåíøèì çà íîì³íàëüíå.
 ðàç³ çá³ëüøåííÿ íàâàíòàæåííÿ ðîáî÷à òî÷êà ïåðåñóíåòüñÿ ïðàâî-
ðó÷ â³ä òî÷êè À. Íàäíîì³íàëüíå íàâàíòàæåííÿ õàðàêòåðèçóâàòèìåòü-
ñÿ òî÷êîþ Â. ßêùî æ
ó ïðîöåñ³ ðîáîòè âèíèêíå åêñòðåííå íàâàí-
òàæåííÿ (íàïðèêëàä, íà¿çä êàðåòêè ÷è êðàíà íà ïðåïîíó), ÿêå ïåðå-
âèùèòü êðèòè÷íå çíà÷åííÿ, ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ÿâèùå «Overturn»
(ïåðåêèäàííÿ) ôàêòè÷íî ðåëàêñàö³ÿ åëåêòðîìàãí³òíîãî ìîìåíòó.
Åëåêòðîìàãí³òíèé ìîìåíò äâèãóíà çìåíøóºòüñÿ (òî÷êà Ñ), îòæå
øâèäê³ñòü ïàäຠàæ äî
íóëüîâîãî çíà÷åííÿ, ³ ¿é â³äïîâ³äຠìîìåíò
Ì
ïóñê
. ßêùî æ íàâàíòàæåííÿ º àêòèâíèì (íà â³äì³íó â³ä ñèë òåðòÿ,
ñèëè âàãè, â³òðó º àêòèâíèìè: âîíè ñïðîìîæí³ íå ëèøå çóïèíèòè
ïðèâ³ä, à é ñïðè÷èíèòè ðóõ ó çâîðîòíîìó íàïðÿì³), ðîáî÷à òî÷êà
ïîòðàïëÿº ó IV êâàäðàíò ðåæèì ïðîòèâìèêàííÿ. Òóò íàïðÿì
îáåðòàííÿ ðîòîðà º ïðîòèëåæíèì íàïðÿìó îáåðòàííÿ ìàãí³òíîãî
ïîëÿ
(ω = ω
Ñ
). Òàêèì ÷èíîì, ïåðåõ³ä ³ç äâèãóíîâîãî ðåæèìó â
ðåæèì ïðîòèâìèêàííÿ ìîæå áóòè íàñë³äêîì åêñòðåííî¿ ä³¿ àêòèâ-
íîãî âåëèêîãî çíà÷åííÿ ïåðåâàíòàæåííÿ.
²ç äâèãóíîâîãî ðåæèìó ìîæåìî ïîòðàïèòè òàêîæ äî ðåæèìó
ðåêóïåðàòèâíîãî ãàëüìóâàííÿ òî÷êà Å, êâàäðàíò ²². Öå
ìîæå
ñòàòèñÿ âíàñë³äîê 䳿 àêòèâíîãî çóñèëëÿ, ñïðÿìîâàíîãî ó á³ê ðóõó
îáºêòà (öå ìîæå áóòè íàñë³äêîì 䳿 â³òðó ÷è óõèëó). Òóò äâèãóí
Ðèñ. 14.8. Õàðàêòåðèñòèêè àñèíõðîííèõ äâèãóí³â (I/I
H
ñòðóìîâà; Ì
ìåõàí³÷íà): à) õàðàêòåðèñòèêè äâèãóíà çàãàëüíîïðîìèñëîâî¿ ñåð³¿; á) õàðàêòå-
ðèñòèêè äâèãóíà êðàíîâî-ìåòàëóðã³éíî¿ ñåð³¿; â) àãðåãàòí³ ìåõàí³÷í³ õàðàê-
òåðèñòèêè àñèíõðîííîãî äâèãóíà
w
w
w
0
w
0
w
Ê
w
Í
w
Í
w
Ê
Ì
Í
Ì
Í
Ì
Ï
Ì
Ï
Ì
Ê
Ì
Ê
à á
â
M
I
I
M
M
I
I
I
I
I I
M
142 143Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
Íà ðèñ. 14.9à ïîêàçàí³ ìåõàí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ôàçíîðîòîð-
íîãî äâèãóíà â ð³çíèõ ðåæèìàõ íàâàíòàæåííÿ çà ð³çíîãî çíà÷åííÿ
îïîðó R ðåçèñòîð³â ó ðîòîðíîìó ë
àíöþãó (R3>R2>R1). Îáåðòà-
ëüíèé ìîìåíò Ì º
íåë³í³éíîþ ôóíêö³ºþ êîâçàííÿ
0
0
,
S
ω−ω
=
ω
äå
ω
0
ñèíõðîííà êóòîâà øâèäê³ñòü îáåðòàííÿ ìàãí³òíîãî ïîëÿ (äëÿ
êîíêðåòíîãî äâèãóíà îäíîçíà÷íî âèçíà÷àºòüñÿ ÷àñòîòîþ íàïðóãè
ñèëîâî¿ ìåðåæ³); ω
êóòîâà øâèäê³ñòü ðîòîðà äâèãóíà. Êðèâà 1
îïèñóº ïðèðîäíó ìåõàí³÷íó õàðàêòåðèñòèêó äâèãóíà (ðåçèñòîð³â
ó êîíòóð³ ðîòîðà íåìàº).
Çà íóëüîâîãî êîâçàííÿ (S=0) îáåðòàëüíî
ãî ìîìåíòó íåìàº,
êóòîâà øâèäê³ñòü ðîòîðà äîð³âíþº øâèäêîñò³ ìàãí³òíîãî ïîëÿ
öå ñèíõðîííå îáåðòàííÿ. Íàâàíòàæèâøè ðîòîð äåÿêèì ìîìåíòîì,
çàçíà÷èìî çá³ëüøåííÿ êîâçàííÿ S. Ó ðåæè
ì³ íîì³íàëüíîãî íàâàíòà-
æåííÿ ìîìåíòîì Ì
í
ìàòèìåìî íîì³íàëüíå êîâçàííÿ S
í
, à â³äòàê
íîì³íàëüíó êóòîâó øâèäê³ñòü ðîòîðà ω
í
=ω
0
(1S
í
). Íàðîùóþ÷è
ìîìåíò íàâàíòàæåííÿ, çàçíà÷àòèìåìî ïîäàëüøå çá³ëüøåííÿ êîâ-
çàííÿ àæ äî äåÿêî¿ âåëè÷èíè, ùî çâåòüñÿ êðèòè÷íèì êîâçàííÿì
S
ê1
. ßêùî ñïðîáóºìî ùå «çàâàäèòè» îáåðòàííþ äâèãóíà, ìàºìî
ñïîñòåð³ãàòè ÿâèùå «ïåðåêèäàííÿ äâèãóíà». Åëåêòðîìàãí³òíèé
Ðèñ. 14.9. Ìåõàí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè: à ôàçíîðîòîðíèõ äâèãóí³â; á
áàãàòîøâèäê³ñíèõ äâèãóí³â; â àñèíõðîííèõ äâèãóí³â ³ç ÷àñòîòíèì
ðåãóëþâàííÿì øâèäêîñò³
ìຠêóòîâó øâèäê³ñòü, ñïðÿìîâàíó ó á³ê îáåðòàííÿ ïîëÿ, àëå âåëè-
÷èíà ω > ω
0
.
ßê áà÷èìî, ðîáîòà ³ç íàäñèíõðîííîþ øâèäê³ñòþ ïîâÿçàíà ³ç
çì³íîþ çíàêà åëåêòðîìàãí³òíîãî ìîìåíòó ìîìåíò ñòຠãàëüì³â-
íèì. Ðîáîòà â öüîìó ðåæèì³ çàáåçïå÷óº ðåêóïåðàö³þ åíåð㳿: åëåê-
òðîåíåðã³ÿ âèäàºòüñÿ ó ìåðåæó (çâè÷àéíî, íå ïîâí³ñòþ).
Âàðòî ðîçãëÿíóòè òèïîâèé ïðîöåñ (îïåðàö³þ) ðîáîòè ìåõàí³
ç-
ìó ï³äéîìó. Íà ïåðøîìó ïåðåõîä³ îïåðàö³¿ çä³éñíèìî ðîçã³í ÿê
çâè÷àéíî, çà äîïîìîãîþ ïóñêîâèõ ðåçèñòîð³â âíàñë³äîê ïåðåìè-
êàíü çä³éñíþºòüñÿ ïîåòàïíèé âèõ³ä ðîáî÷î¿ òî÷êè çà ñòóïåíÿìè
øòó÷íèõ õàðàêòåðèñòèê ó çîíó òî÷êè À ÷è Â. Ùîá äîñÿãòè çàäàíî¿
êîîðäèíàòè ïîçèö³þâàííÿ, ìàºìî çä³éñíèò
è çóïèíêó. Öüîãî ìîæ-
íà äîñÿãòè òàêèì ÷èíîì:
ðåâåðñóâàííÿì äâèãóíà (ïåðåõ³ä äî òî÷êè D) ç ïîäàëüøèì
âèìèêàííÿì, êîëè êóòîâà øâèäê³ñòü ñÿãíå çíà÷åííÿ, áëè
çüêîãî äî
íóëüîâîãî;
äèíàì³÷íèì ãàëüìóâàííÿì (ïåðåõ³ä äî òî÷êè D
ÄÃ
, òóò «Äû
çíà÷èòü «äèíàì³÷íå ãàëüìóâàííÿ») ç ïîäàëüøèì âèìêíåííÿì, êîëè
øâèäê³ñòü íàáëèçèòüñÿ äî íóëüîâîãî çíà÷åííÿ äî òî÷êè Î.
Íàñòóïíèé ïåðåõ³ä ïåðåäáà÷ຠñïóñêàííÿ âàíòàæó. Âíàñë³äîê
ðåâåðñèâíîãî ïå
ðåìèêàííÿ ðîáî÷à òî÷êà ïåðåõîäèòü ³ç òî÷êè Î
â òî÷êó D
ÑÏ
, äå «ÑÏ» çíà÷èòü «ñïóñêàííÿ», ³ äàë³ àáî â òî÷êó F
(ñèëîâå ñïóñêàííÿ, êîëè âàãà âàíòàæó º ìåíøå í³æ çóñèëëÿ îïîðó
ðóõîâ³); àáî â òî÷êó G (âàíòàæíå ñïóñêàííÿ, êîëè âàãà âàíòàæó
º
äîñèòü âåëèêîþ).
ϳñëÿ äîñÿãíåííÿ âàíòàæåì êîîðäèíàòè çîíè ïîçèö³þâàííÿ
íàñòຠïåðåõ³ä ãàëüìóâàííÿ. Ïåðåìèêàííÿ ó ðåæèì äèíàì³÷íîãî
ãàëüìóâàííÿ ïåðåâîäèòü ðîáîòó äî òî÷êè F
ÄÃ
³ äàë³ äî òî÷êè Î.
²íêîëè ï³ñëÿ ï³äéîìó âàíòàæó º ïîòðåáà íåãàéíîãî ðåâåðñó.
Òîä³, ìàþ÷è ôàçó äèíàì³÷íîãî ãàëüìóâàííÿ, ï³ñëÿ ðåâåðñèâíîãî
ïåðåìèêàííÿ ðîáî÷à òî÷ê
à ìèòòºâî ïåðåì³ùóºòüñÿ â³ä òî÷êè À ÷è
 äî òî÷êè D ³ äàë³, àíàëîã³÷íî ðàí³øå ðîçãëÿíóòîìó âèïàäêó
äî òî÷êè F ÷è G.
Ïîäàëüøèé ðîçâèòîê ³äå¿ îáìåæåííÿ ïóñêîâîãî
ñòðóìó çà ðàõó-
íîê ï³äâèùåííÿ îïîðó ðîòîðíî¿ îáìîòêè ìຠñâîþ ìåæó. Çà äî-
ñèòü âåëèêîãî îïîðó ðîòîðà îòðèìóºìî äóæå ìàëó íîì³íàëüíó
øâèäê³ñòü. Òîìó âèçíàíî
çà äîö³ëüíå çá³ëüøóâàòè îï³ð ðîòîðíî¿
îáìîòêè ëèøå ó ïóñêîâèõ ðåæèìàõ, âèâîäÿ÷è ðåçèñòîðè â ê³íö³
ïóñêîâîãî ïðîöåñó. Ñàìå öå çä³éñíåíî â ôàçíîðîòîðíèõ äâèãóíàõ,
ùî º ãîëîâíèì
òèïîì äâèãóí³â êðàíîâèõ ìåõàí³çì³â.
1
2
á
Ì
w
1
3
2
4
5
â
Ì
w
Ãåíåðàòîðíèé
ðåæèì
S
K
S
K
2
S
K
Äâèãóíîâèé
ðåæèì
Ðåæèì
ïðîòèâìèêàííÿ
Ì
Ì
Ê
Ì
Í
1
Ì
kÏÐ
à
144 145Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
íàïð
ê
ê
2
,
r
M
MF
SS
SS
=
+
äå F
íàïð
ïîïðàâíà ôóíêö³ÿ, ùî õàðàêòåðèçóº æîðñòê³ñòü åëåêòðè÷-
íî¿ ìåðåæ³.
Âåëè÷èíà êðèòè÷íîãî êîâçàííÿ S
ê
ìîæå áóòè îá÷èñëåíà ïðè-
áëèçíî çà ôîðìóëîþ
0 í
ê
0
(4 5) ,
S
ω−ω
=÷
ω
äå ω
í
íîì³íàëüíà êóòîâà øâèäê³ñòü äâèãóíà (ïàñïîðòíà âåëè÷èíà).
Âåëè÷èíà F
íàïð
=(U/U
í
)
2
, äå U, U
í
ðåàëüíà íàïðóãà â ìîìåíò
ïóñêó òà íîì³íàëüíå çíà÷åííÿ íàïðóãè.
Ïðèïóñòèìå çíèæåííÿ íàïðóãè ñÿãຠ15% â³ä íîì³íàëüíîãî
çíà÷åííÿ. Îòæå, â íàéã³ðøîìó âèïàäêó
2
2
íàïð
0,85
0,85 0,725.
U
F
U
⎛⎞
===
⎜⎟
⎝⎠
Ãðàíè÷íà (ñèíõðîííà) ÷àñòîòà îáåðòàííÿ ω
0
ðîòîðà âèçíà÷à-
ºòüñÿ ÷àñòîòîþ åëåêòðè÷íî¿ ìåðåæ³ f òà ÷èñëîì Ð ïàð ïîëþñ³â:
0
2
.
f
P
⋅π⋅
ω=
Öå äîçâîëÿº ñòâîðèòè áàãàòîøâèäê³ñí³ àñèíõðîíí³ äâèãóíè,
ïåðåìèêàííÿ øâèäêîñò³ â ÿêèõ çä³éñíþºòüñÿ ïåðåìèêàííÿì ÷èñëà
ïîëþñ³â ñòàòîðíèõ îáìîòîê. Ó òàêîìó ðàç³ ìà
ºìî íå îäíó, à ê³ëü-
êà ìåõàí³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê îäíîãî äâèãóíà ðèñ. 14.9á, äå ïî-
êàçàíî äâ³ õàðàêòåðèñòèêè: êðèâà 1 â³äïîâ³äຠ÷èñëó ïàð ïîëþñ³â
Ð=1, êðèâà 2 ÷èñëó Ð=3.
Âàðòî ïàìÿòàòè, ùî ò³ õàðàêòåðèñòèêè íå º ð³âíîçíà÷íèìè çà
³íòåíñèâí³ñòþ âèêîðèñòàííÿ. Îäíà ç íèõ (ç íàéá³ëüøîþ øâèäê³ñ-
òþ) º îñ
íîâíîþ, ðåæèì ðîáîòè äâèãóíà îð³ºíòîâàíèé ñàìå íà öþ
ñòóï³íü. Ðåøòà ñòóïåí³â º äîïîì³æíèìè, òðèâàë³ñòü ¿õ âèêîðèñòàí-
íÿ ðåãëàìåíòîâàíà ïàñïîðòîì äâèãóíà.
Çà ðàõóíîê çì³íè ÷èñëà ïàð ïîëþñ³â ìîæíà îòðèìàòè ô³êñîâàíèé
íàá³ð øâèäêîñòåé. Òàê, çà çâè÷íî¿ ïðîìèñëîâî¿ ÷àñòîòè 50 Ãö ìîæåìî
ìàòè çíà÷åííÿ ñèíõðîííèõ îáåðò³â, îá/õâ: 3000, 1500,
1000, 750, 600,
500, . Äóæå øèðîêèé ä³àïàçîí ì³æ 3000 òà 1500, à òàêîæ ì³æ 1500 òà
1000îá/õâ º ³ñòîòíèì íåäîë³êîì ïðèâîäó ç ïåðåìèêàííÿì ïîëþñ³â.
Çì³íèòè ñèíõðîííó øâèäê³ñòü
àñèíõðîííîãî äâèãóíà ìîæíà çì³íîþ
÷àñòîòè f íàïðóãè. Àñèíõðîííèé ïðèâ³ä ³ç ÷àñòîòíèì ðåãóëþâàííÿì
çàñòîñîâóºòüñÿ â ïðîìèñëîâîñò³ ç ïÿòäåñÿòèõ ðîê³â ìèíó
ëîãî ñòîð³÷÷ÿ.
ìîìåíò çà âåëè÷èí êîâçàííÿ S>S
ê1
çìåíøóºòüñÿ, ñòðóì ñòàòîðíî¿
îáìîòêè ð³çêî çá³ëüøóºòüñÿ.  ðåæèì³ çàêðèòè÷íèõ êîâçàíü äâèãóí
äîâãî íå ïðîòðèìàºòüñÿ: îäíà-äâ³ õâèëèíè ðîáîòè â òàêîìó ðåæèì³
ïðèçâåäå äî âèõîäó ç ëàäó îáìîòîê ðîòîðà àáî ñòàòîðà, àáî îáîõ
ðàçîì. ßêùî ðîòîð çóïèíèòüñÿ, ìàòèìåìî ðåæèì
êîðîòêîãî çàìè-
êàííÿ ³ç ñòðóìîì ñòàòîðíî¿ îáìîòêè ²
ïóñê
, ùî â ³
ïóñê
=4÷8 ðàç³â ïåðå-
âèùóº ñòðóì íîì³íàëüíèé (³
ïóñê
=²
ïóñê
/I
íîì
). ßêùî çìóñèòè ðîòîð
îáåðòàòèñÿ ó çâîðîòíîìó íàïðÿìêó, ìàòèìåìî ïîäàëüøå çìåíøåí-
íÿ ìîìåíòó Ì ³ ñóòòºâå çá³ëüøåííÿ âåëè÷èíè ³=²/I
íîì
àæ äî
äâàäöÿòèêðàòíîãî çíà÷åííÿ.
ßêùî æ çìóñèòè ðîòîð äâèãóíà îáåðòàòèñÿ ç³ øâèäê³ñòþ
ω>ω
0
(öå â³äïîâ³äຠíåãàòèâíèì çíà÷åííÿì êîâçàííÿ S<0), åëåê-
òðîìàãí³òíèé ìîìåíò çì³íèòü çíàê ³ ñòàíå ãàëüì³âíèì. Öåé ðå-
æèì çîêðåìà ñïîñòåð³ãàºòüñÿ â ïðîöåñ³ ñïóñêó
âàíòàæó. Â çîí³
â³äºìíèõ êîâçàíü òåæ º ñâ³é êðèòè÷íèé ìîìåíò Ì
êïð
, ùî ïåðåâè-
ùóº çíà÷åííÿ Ì
ê
³ òîìó òåæ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ÿâèùå «ïåðåêèäàííÿ
äâèãóíà».
ßêùî çàïóñòèòè äâèãóíà ç íóëüîâî¿ øâèäêîñò³, ÿê öå çâè÷àéíî
â³äáóâàºòüñÿ, ïî÷èíàºòüñÿ ïðîöåñ ³ç ðåæèìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ,
ùî õàðàêòåðèçóºòüñÿ âåëèêèì ïóñêîâèì ñòðóìîì. ×àñò³ ïóñêè ïðè-
çâîäÿòü äî ïåðåãð³âó îáìîòîê
äâèãóíà ³, îòæå, äî éîãî ïåðåä÷àñíî-
ãî âèõîäó ç ëàäó. Ñàìå òîìó ó ïðèâîä³ ìàøèí, ùî ïðàöþþòü
ó ïîâòîðíî-êîðîòêî÷àñíîìó ðåæèì³ (âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
íàéÿñêðàâ³øèé ïðèêëàä íàçâàíèõ ìàøèí), çìåíøåííÿ òåïëîâî¿
íàïðóæåíîñò³ äîñÿãàºòüñÿ ââåäåííÿì
ó êîíòóð ðîòîðà ðåçèñòîð³â,
ùî ³ñòîòíî çì³íþþòü ìåõàí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè äâèãóíà, ñóòòºâî
çìåíøóþòü âåëè÷èíó ïóñêîâîãî ñòðóìó. Êðèâ³ 2, 3 íà ðèñ. 14.9
òî º «øòó÷í³» ìåõàí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè äâèãóíà. ×èì á³ëüøå îï³ð
ðåçèñòîðà, òèì «ìÿê³øîþ» ñòຠìåõàí³÷íà õàðàêòåðèñòèêà, òèì
ìåíøå çíà÷åííÿ ïóñêîâîãî ñòðóìó. Ïðîöåñ ïóñêó ïî÷èíàºòüñÿ
ç
íàéìÿê³øî¿ õàðàêòåðèñòèêè òà ï³ñëÿ äîñÿãíåííÿ ïåâíî¿ øâèäêîñò³
ìàºìî ïåðåìêíóòèñÿ íà ÷åðãîâó õàðàêòåðèñòèêó ³ íàïðèê³íö³ ïåðå-
õîäèìî äî ïðèðîäíî¿ õàðàêòåðèñòèêè ³ç æîðñòêîþ ðîáî÷îþ ä³ëÿ-
íêîþ, ùî çàáåçïå÷óº ì³í³ìàëüíó âàð³àö³þ øâèäêîñò³ çà óìîâ çíà-
÷íî¿ âàð³àö³¿ íàâàíòàæåííÿ.
Ìåõàí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè àñèíõðîííèõ äâèãóí³â îïèñóþòüñÿ
ð³âíÿííÿì Êëîññà, ùî ìຠä
åê³ëüêà ìîäèô³êàö³é çàëåæíî â³ä
êîíñòðóêö³¿ äâèãóíà òà âèìîã äî àíàë³òè÷íîãî âèðàçó.
Ó íàéïðîñò³øîìó âèïàäêó ùîäî êðàíîâèõ äâèãóí³â âèêîðèñòî-
âóþòü çàïèñ ó ôîðì³
14 6 1 47Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
ìàêñèìàëüíîãî îïîðó â ëàíöþãó îáìîòêè çáóäæåííÿ, ω
01
ω
08
ãðàíè÷í³ øâèäêîñò³, ùî â³äïîâ³äàþòü øòó÷íèì õàðàêòåðèñòèêàì (çà
çíèæåíèì îïîðîì çáóäæóâàëüíî¿ îáìîòêè); Ì
â³äñ
=Ì
max
ãðàíè÷íå
çíà÷åííÿ ìîìåíòó, âèçíà÷åíå ñèñòåìîþ ìàêñèìàëüíîãî çàõèñòó.
Çà ïëàâíîãî ðåãóëþâàííÿ ê³ëüê³ñòü òàêèõ ïàðàëåëüíèõ ïðÿìèõ ³ç
ìàëèì êóòîì íàõèëó (âèñîêà æîðñòê³ñò
ü õàðàêòåðèñòèêè) º íåñê³í÷åí-
íîþ. ª ìîæëèâ³ñòü çàáåçïå÷åííÿ íå ëèøå ïëàâíîãî ðîçãîíó ÷è ïåðåõîäó
Ðèñ. 14.10. Õàðàêòåðèñòèêè âèêî-
íàâ÷îãî äâèãóíà â ñèñòåì³ «Ã-Ä»
íà íîâó ñòàëó øâèäê³ñòü, àëå é ðå-
àë³çàö³¿ äîñèòü ñêëàäíîãî çàêîíó
çì³íè øâèäêîñò³.
Ñèñòåìà «ÃÄ» ìຠàëüòåð-
íàòèâè. ª ñèñòåìè, ùî ïåðåäáà-
ֈ
þòü âèêîðèñòàííÿ äâèãóí³â ³ç
òèðèñòîðíèì êåðóâàííÿì. Ó íàé-
ïðîñò³øîìó âàð³àíò³ ç ÄÂÇ çºäíó-
ºòüñÿ ãåíåðàòîð çì³ííîãî ñòðóìó ³
â³ä íüîãî çàä³ÿíà ãðóïà àñèíõðî
í-
íèõ âèêîíàâ÷èõ äâèãóí³â.
Ç òî÷êè çîðó åêñïëóàòàö³éíèõ
õàðàêòåðèñòèê äèçåëü-åëåêòðè÷íèé
ïðèâ³ä ìàéæå íå ìຠíåäîë³ê³â, óñï³øíî çàñòîñîâóºòüñÿ â ñàìîõ³äíèõ
ñòð³ëîâèõ êðàíàõ â óìîâàõ á
ðàêó çîâí³øí³õ äæåðåë åëåêòðîåíåð㳿.
Ðîçøèðåííÿ ñôåðè âèêîðèñòàííÿ òàêîãî ïðèâîäó º ïðîáëåìà-
òè÷íèì ³ â óñÿêîìó ðàç³ öå ïèòàííÿ ìîæå áóòè âèð³øåíå ëèøå íà
ï³äñòàâ³ îá÷èñëåííÿ ïè
òîìèõ çâåäåíèõ âèòðàò íà 1 òîííó âàíòàæó.
Àëå àïð³îð³ ÿñíî, ùî âèêîðèñòàííÿ öüîãî ïðèâîäó ïîâÿçàíå ç
âåëèêèìè êàï³òàëüíèìè òà åêñïëóàòàö³éíèìè âèòðàòàìè.
14.8. óäðîñòàòè÷íèé ïðèâ³ä
Öåé ïðèâ³ä êîíöåíòðóº â ñîá³ ïåðåâàãè ñèñòåìè «ÃÄ» íàéäîñêîíà-
ë³øèõ òèðèñòîðíèõ ïðèâîä³â ùîäî ðåãóëþâàëüíèõ âëàñòèâîñòåé, à îêð³ì
òîãî, çàáåçïå÷óº áåçäîã
àíí³ çàïîá³æí³ õàðàêòåðèñòèêè.
Ïðèâ³ä ïåðåäáà÷ຠíàÿâí³ñòü íàñîñà òà ñèñòåìó ã³äðîìîòîð³â.
ßê íàñîñ, òàê ³ ã³äðîìîòîðè ìîæóòü áóòè ðåãóëüîâàíèìè. óäðîìî-
òîðè ìîæóò
ü áóòè ðîòàö³éíèìè òà ë³í³éíèìè (ã³äðîöèë³íäðè).
Íà ñõåì³ ðèñ. 14.11 ïîêàçàíà êëàñèô³êàö³ÿ îáºìíèõ ã³äðîïåðåäà÷
óäðîìîòîðè ïîñòóïàëüíîãî òèïó ³íàêøå çâóòüñÿ ã³äðîöèë³íäðàìè.
Ãîëîâíîþ
õàðàêòåðèñòèêîþ íàñîñà º ïîäà÷à àáî ³íòåíñèâí³ñòü ïîòîêó
ð³äèíè Q, ùî ìîæå áóòè ñòàëîþ (íåðåãóëüîâàíèé íàñîñ) òà âàð³àòèâíîþ
(ðåãóëüîâàíèé íàñîñ): ë/õâ; ë/
ñ; ì
3
/ñ; ì
3
/õâ; ì
3
/ãîä. Ãîëîâíîþ
Òîä³ àñèíõðîííèé äâèãóí ï³äêëþ÷àâñÿ äî ìàøèííîãî ãåíåðàòîðà çì³ííî¿
÷àñòîòè (óìôîðìåðà). Ñèñòåìà íå âèòðèìóâàëà êðèòèêè çà åêîíîì³÷íèìè
ïîêàçíèêàìè, à åêñïëóàòàö³éí³ ï
îêàçíèêè ïîñòóïàëèñÿ ïåðåä ³íøèìè
òèïàìè ïëàâíîðåãóëüîâàíèõ ïðèâîä³â. ²ñòîòíèì åòàïîì ðîçâèòêó
÷àñòîòíîðåãóëüîâàíèõ àñèíõðîííèõ ïðèâîä³â áóëî ñòâîðåííÿ êîìïàêòíèõ
òèðèñòîð
íèõ ãåíåðàòîð³â. Òåïåð ÷àñòîòíîðåãóëüîâàíèé àñèíõðîíèé ïðèâ³ä
ìîæå ðîçãëÿäàòèñÿ ÿê àëüòåðíàòèâà ³íøèì ðåãóëüîâàíèì ïðèâîäàì, ³ òóò
âèá³ð ìຠçä³éñíþâàòèñÿ çà ãåíåðàëüíèì êðèò
åð³ºì. Äëÿ ïåâíèõ
ìåõàí³çì³â ÏÒÌ ñïåö³àë³ñò ìîæå çíàéòè îïòèìàëüíó í³øó äëÿ òèõ
ïðèâîä³â.
Íà ðèñ. 14.9â ïîêàçàíà ñ³ìÿ ìåõàí³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê àñèíõðîí
-
íîãî äâèãóíà ³ç ÷àñòîòíèì êåðóâàííÿì. Òóò êðèâ³ 1, 2, 3, 4 â³äïîâ³-
äàþòü ð³çíèì ÷àñòîòàì, ïðè÷îìó
12345
ff ff f
>>>>
.
Âàðòî çàçíà÷èòè, ùî äëÿ äàíîãî ïðèâîäó º îïòèìàëüíà ðîáî÷à
÷àñòîòà, ÿêà çàáåçïå÷óº íàéá³ëüøèé ÊÊÄ (ÿê áà÷èìî, æîðñòê³ñòü
õàðàêòåðèñòèê º ð³çíîþ äëÿ ð³çíèõ ÷àñòîò). ßê ï
ðàâèëî, öå íàéá³-
ëüøà ÷àñòîòà íà ð³âí³ 50 Ãö. Ðåøòà ÷àñòîò çàáåçïå÷óº ìåíøèé
ÊÊÄ ³ òðèâàë³ñòü ¿õ âèêîðèñòàííÿ º ðåãëàìåíòîâàíîþ ïàñïîðòîì
ïðèâîäó.
14.7. Äèçåëü åëåêòðè÷íèé ïðèâ³ä
Òî º êîìá³íàö³ÿ äâèãóíà âíóòð³øíüîãî çãîðÿííÿ (ïåðåâàæíèì
÷èíîì äèçåëüíîãî) òà åëåêòðè÷íèõ ìàøèí ãåíåðàòîðà ³ äâèãóíà.
Ïåðåâàæíèì ÷èíîì çàñòîñîâóþòüñÿ åëåêòðè÷í³ ìàøèíè ñòàëîãî
ñòðóìó. Öåé
ïðèâ³ä º àâòîíîìíèì, áî íå ïîòðåáóº åëåêòðè÷íî¿ ìåðå-
æ³, ìàþ÷è ñâîþ åëåêòðîñòàíö³þ. Äâèãóí ëåãêî çàïóñêàºòüñÿ áåç íà-
âàíòàæåííÿ ³ ïðàöþº â á³ëüø-ìåíø ñòàö³îíàðíîìó ð
åæèì³. Íåìàº
ïîòðåáè â ñêëàäíèõ ìåõàí³÷íèõ òðàíñì³ñ³ÿõ, áî º ìîæëèâ³ñòü âèêî-
ðèñòàííÿ ïîòð³áíî¿ ê³ëüêîñò³ âèêîíàâ÷èõ äâèãóí³â ìåõàí³çì³â.
Êëàñè÷íèé âàð³àíò äèçåëü-åëåêòð
è÷íîãî ïðèâîäó ïåðåäáà÷àº
ïîºäíàííÿ ÄÂÇ ³ç ñèñòåìîþ «ãåíåðàòîð äâèãóí» (àáî ñêîðî÷åíî
«ÃÄ», ðàí³øå ìàëà íàçâó ñèñòåìè Ëåîíàðäî). ÄÂÇ ìຠñòàëó
øâèäê³ñòü, îò
æå ðîòîð ãåíåðàòîðà ñòàëîãî ñòðóìó ìຠòåæ ñòàëó
øâèäê³ñòü ³ ñòàëó íàïðóãó ðîáî÷îãî, ÿê³ðíîãî ëàíöþãà. ³ä ãåíåðà-
òîðà ìîæóòü áóòè çàä³ÿí³ áàãàòî âèêîíàâ÷èõ äâ
èãóí³â â ìåæàõ
ñóìàðíî¿ ïîòóæíîñò³. Êîæåí ³ç âèêîíàâ÷èõ äâèãóí³â ìîæå ðåãóëþ-
âàòèñÿ íåçàëåæíî: øâèäê³ñòü îáåðòàííÿ ðîòîðà ìîæå ïëàâíî çì³-
íþâàòèñÿ â øèðîêèõ ì
åæàõ.
Íà ðèñ. 14.10 ïîêàçàíî ãðóïó ìåõàí³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê âèêîíàâ÷îãî
äâèãóíà ñèñòåìè «ÃÄ». Òóò ω
0
ãðàíè÷íà êóòîâà øâèäê³ñòü çà
ÌÌ0
148 149Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
ðåãóëþâàííÿì ïîäà÷³ ð³äèíè â³ä íàñîñà çà äîïîìîãîþ äðîñåëÿ;
çì³íîþ ïîäà÷³ ð³äèíè íàñîñîì çà ðàõóíîê çì³íè ðîáî÷îãî îáºìó
íàñîñà;
çì³íîþ îáºìíîãî ïàðàì
åòðà ã³äðîìîòîðà.
Ïåðåâàãè äðîñåëüíîãî ðåãóëþâàííÿ: ïðîñòîòà êîíñòðóêö³¿, ëåã-
ê³ñòü êåðóâàííÿ; âåëèêà «÷óòëèâ³ñòü», òîáòî ðåàêòèâí³ñòü (ìàëèì
çì³íàì äðîñåëüíîãî îòâîðó â³äïîâ³äຠç
íà÷íà çì³íà øâèäêîñò³ ã³ä-
ðîìîòîðà). Íåäîë³êè: íèçüêèé ÊÊÄ, çíà÷íå êîâçàííÿ ï³ä íàâàíòà-
æåííÿì (ìÿêà ìåõàí³÷íà õàðàêòåðèñòèêà). Äðîñåëüíå ðåãóëþâàííÿ
çàñòîñîâóºòüñÿ ïåðåâàæíî â
êðàíîâèõ ïðèâîäàõ ìàëî¿ ïîòóæíîñò³,
ùî âèêîíóþòü óñòàíîâ÷èé ðóõ.
Ïðèâ³ä ³ç îáºìíèì ðåãóëþâàííÿì ìຠâèñîêèé ÊÊÄ, âåëèêó
æîðñòê³ñòü ìåõàí³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê,
ìàë³ ãàáàðèòè òà ìàñó.
Çà çì³íè ïîäà÷³ íàñîñà ïðè íåðåãóëüîâàíîìó ã³äðîìîòîð³ ìàº-
ìî ñòàëå çíà÷åííÿ îáåðòàëüíîãî ìîìåíòó ÷è òÿãëîâîãî çóñèëëÿ,
ëåãêî çä³éñíþºòüñÿ ðåâå
ðñ, ó øèðîêèõ ìåæàõ ïëàâíî çì³íþºòüñÿ
øâèäê³ñòü ã³äðîìîòîðà (ãëèáèíà ðåãóëþâàííÿ âèì³ðþºòüñÿ òèñÿ÷-
íèìè ÷àñòêàìè, º ïðèêëàäè ãëèáèíè ðåãóëþâàííÿ 1:120000000).
Îñíîâí³ ïàðàìåòð
è ã³äðîïðèâîäó:
ðîáî÷èé òèñê ð;
ïîäà÷à íàñîñà Q;
îáºìí³ ïîñò³éí³ íàñîñà q
í
òà ã³äðîìîòîðà q
ãì
;
ïîòóæí³ñòü N òà øâèäê³ñòü n äâèãóíà ïðèâîäó íàñîñà.
Ðîáî÷èé òèñê ñòàíäàðòèçîâàíèé, íàé÷àñò³øå ð=10,16,20,
25,32 ÌÏà, ³íêîëè ð=40,55,70 ÌÏà. Òåîðåòè÷íî ðîáî÷èé òèñê
ìîæå áóòè ï³äâèùåíèé äî 700 ÌÏà.
Ïðèâ³ä íàñîñà ìîæå çä³éñíþâàòèñü â³ä äâèãóíà âíóòð³øíüîãî
çãîðÿííÿ ÷è â³ä åëåêòðè÷íîãî äâèãóíà.
Ðåãóëþâàííÿ øâèäêîñò³ âèê
îíàâ÷îãî ìåõàí³çìó ìîæå áóòè îá-
ºìíèì ÷è äðîñåëüíèì. ³äíîñíî åíåðãåòè÷íèõ ïîêàçíèê³â ³ òî÷íî-
ñò³ ðåãóëþâàííÿ ïåðøèé ç íàçâàíèõ ñïîñîá³â º á³ëüø äîñêîíàëèì.
Ê
ëàñè÷íèì º ã³äðîñòàòè÷íèé ïðèâ³ä ³ç ðåãóëüîâàíèì íàñîñîì
³ íåðåãóëüîâàíèì ã³äðîìîòîðîì (ðèñ. 14.12).
Ïðèâ³ä ôóíêö³îíóº òàê. Ñòàí ãîòîâíîñò³ äî ðîáîòè õàðàêòåðèçóºòüñÿ
òèì, ùî ã
îííèé äâèãóí º ââ³ìêíåíèì, îòæå, æîðñòêî çºäíàíèé ç íèì
ðîòîð íàñîñà îáåðòàºòüñÿ ³ç ñòàëîþ øâèäê³ñòþ, íàñîñ ìຠíóëüîâó
âèðîáí³ñòü: ð³äèíà íå íàãí³òàºòüñÿ äî ã³
äðîñèñòåìè, áî ðåãóëÿòîð
ïåðåáóâຠó âèñõ³äíîìó ïîëîæåíí³ (íóëüîâèé åêñöåíòðèñèòåò ðàä³àëüíî
ïîðøíåâîãî ÷è ðàä³àëüíî-ëîïàòåâîãî íàñîñà, àáî íóëüîâèé êóò
íàõèëó
ðåãóëþâàëüíî¿ øàéáè àêñ³àëüíî-ïîðøíåâîãî íàñîñà). ³äõèëåííÿ
õàðàêòåðèñòèêîþ ã³äðîìîòîðà º éîãî îáºìíèé ïàðàìåòð q, ùî
âèì³ðþºòüñÿ ó ñì
3
/îá, ë/îá, ì
3
/îá (îáåðòàëüí³ ã³äðîìîòîðè) ÷è ë/õ³ä, ë/ì
Ðèñ. 14.11. Êëàñèô³êàö³ÿ îáºìíèõ ã³äðîïåðåäà÷ ã³äðîñòàòè÷íîãî ïðèâîäó
(ã³äðîìîòîðè ïîñòóïàëüíîãî òèïó).
ßêùî, íàïðèêëàä, ã³äðîìîòîð îáåðòàëüíîãî òèïó ìຠîáºìíèé
ïàðàìåòð q=0,5 ë/îá ³ çàä³ÿíèé â³ä íàñîñà ç ïîäà÷åþ Q=150 ë/õâ,
òî øâèä
ê³ñòü îáåðòàííÿ ã³äðîìîòîðà
150
300
0,5
Q
n
q
== =
îá/õâ.
ßêùî â³ä òîãî æ íàñîñà (Q=150ë/õâ) áóäå çàä³ÿíèé ã³äðîöèë³íäð
êîðîòêîõîäîâèé ç V=3 ë/õ³ä, òî òðèâàë³ñòü éîãî õîäó ñòàíîâèòèìå
3
60 60 1, 2 c.
150
x
q
t
Q
== =
Øâèäê³ñòü ïåðåñóâàííÿ äîâãîõîäîâîãî ã³äðîöèë³íäðà ³ç q=5 ë/ì
Ö²Ë
150
30
5
Q
V
q
== =
ì/õâ.
Øâèäê³ñòü áóäü-ÿêîãî ã³äðîìîòîðà ìîæå ðåãóëþâàòèñÿ òðüîìà
ñïîñîáàìè:
150 151Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
äå Ò ã³äðîìåõàí³÷íà ñòàëà ÷àñó ôîðìóâàííÿ ðîáî÷î¿ õàðàêòåðèñòèêè,
ñ;
ω ðåàëüíà êóòîâà øâèäê³ñòü îáåðòàííÿ, 1/ñ;
Êω
w
⋅γ çàäàíà øâèäê³ñòü, âèçíà÷åíà ðåãóëÿòîðîì, 1/ñ;
γ ïàðàìåòð ðåãóëþâàííÿ íàñîñà, ðàä;
F æîðñòê³ñòü ìåõàí³÷íî¿ õàðàêòåðèñòèêè, Í⋅ì⋅ñ;
Ì ñòàòè÷íèé ìîìåíò íàâàíòàæåííÿ, Í⋅ì.
Âèðàç äëÿ ñòàòè÷í
î¿ ìåõàí³÷íî¿ õàðàêòåðèñòèêè
ãððåã
í
ãð í
,
MM
ω−ω
=
ω−ω
äå Ì
í
, ω
í
íîì³íàëüí³ çíà÷åííÿ ìîìåíòó òà êóòîâî¿ øâèäêîñò³
ã³äðîìîòîðà;
Ì ïîòî÷íå çíà÷åííÿ ìîìåíòó ã³äðîìîòîðà;
ω
ãð
ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ êóòîâî¿ øâèäêîñò³ ã³äðîìîòîðà çà
íóëüîâå íàâàíòàæåííÿ (âèçíà÷àºòüñÿ ðåãóëÿòîðîì)
Îòæå,
ðåããð ãð í
í
(),
Ì
Ì
ω =ω− ω−ω
í
ãð í
,
M
F =
ω−ω
äå ω
ãð
ãðàíè÷íà øâèäê³ñòü, ùî â³äïîâ³äຠðåæèìîâ³ íîì³íàëüíîãî
íàâàíòàæåííÿ, êîëè
í
;
ω=ω
í
.
MM=
Çâè÷àéíî, çà äóæå ìàëî¿ âåëè÷èíè Ò ìàºìî áåç³íåðö³éíó ³äåàëü-
íó ñèñòåìó, äëÿ ÿêî¿ çâÿçîê ì³æ ïîòî÷íîþ øâèäê³ñòþ, ãðàíè÷íîþ
øâèäê³ñòþ òà ìîìåíòîì âèçí
à÷àºòüñÿ ñòàòè÷íîþ ìåõàí³÷íîþ õàðàê-
òåðèñòèêîþ.
Íà ðèñ. 14.13 ïîêàçàíà ñ³ìÿ ñòàòè÷íèõ ìåõàí³÷íèõ õàðàêòåðè-
ñòèê ã³äðîïðèâîäó çà ð³çíèõ çíà÷åíü ãðàíè÷íî¿ øâèäêîñò³
ω
ãð
ïðÿì³ 19. Âåëè÷èíà ìîìåíòó â³äñ³êàííÿ Ì
â³äñ
âèçíà÷ຠãðàíè÷íå
çíà÷åííÿ ìîìåíòó, ùî çàáåçïå÷óºòüñÿ çàïîá³æíèì êëàïàíîì.
Îñòàíí³é íàñòðîþºòüñÿ íà òèñê, ùî â 1,5÷1,8 ðàçè ïåðåâèùóº íîì³-
íàëüíå ðîáî÷å çíà÷åííÿ. Îäíàê âèêîðèñòîâóâàòè ã³äðîìàøèíè
â ðåæèìàõ, áëèçüêèõ äî òèñêó ñïðàöþâàííÿ çàïîá³æíèõ êëàïàí³â,
íåáàæàíî, áî öå ³ñòîòíî ñêîðî÷ó
º òåðì³í ñëóæáè ìàøèí. Îòæå,
âèÿâëÿºòüñÿ î÷åâèäíîþ íåîáõ³äí³ñòü âèêîðèñòàííÿ àâòîìàòèçîâàíî¿
ñèñòåìè êåðóâàííÿ ã³äðîïðèâîäîì ³ç ñòàá³ë³çàö³ºþ òèñêó â ïóñêî-ãàëüì³-
âíèõ ðåæèìàõ.
Áàãàòîð³÷íèé çàðóá³æíèé äîñâ³ä åêñïëóàòàö³¿ âàíòàæîï³äéîìíèõ
ìàøèí ñâ³ä÷èòü, ùî êðàíè ç îáºìíèì ã³
äðîïðèâîäîì ñïîæèâàþòü
åëåêòðîåíåð㳿 íà 1 ò ïåðåâàëåíîãî âàíòàæó ìåíøå, í³æ êðàíè ç åëåêòðî-
ìåõàí³÷íèì ïðèâîäîì. Òóò çíà÷íîþ ì³ðîþ ïîçíà÷àºòüñÿ ÷èííèê
åôåêòèâíîñò³ ðåêóïåðàö³¿ åíåð㳿, õàðàêòåðíèé äëÿ ðåãóëüîâàíîãî
ïîëîæåííÿ ðåãóëÿòîðà â³ä íóëüîâîãî ñòàíó ïåðåâîäèòü íàñîñ äî
ðîáî÷îãî ñòàíó: íàñîñ çàáåçïå÷óº ïîò³ê ð³äèíè â³äïîâ³äíî¿ ³íòåíñèâíîñò³
Ðèñ. 14.12. Ñõåìà ðîáîòè ã³äðîïðèâîäó: 1 âàë íàñîñà; 2 áëîê
öèë³íäð³â íàñîñà; 3 ðîçïîä³ëüíèê íàñîñà; 4 âàë ã³äðîìîòîðà; 5
áëîê öèë³íäð³â ã³äðîìîòîðà; 6 ðîçïîä³ëüíèê ã³äðîìîòîðà
(âèðîáíîñò³). Ïîò³ê ð³äèíè íàäõîäèòü äî ã³äðîìîòîðà, çàáåçïå÷óþ÷è
îáåðòàííÿ ðîòîðà ç â³äïîâ³äíîþ øâèäê³ñòþ. Òèñê ó ã³äðîñèñòåì³
âèçíà÷àºòüñÿ ñèëîâèìè ÷èííèêàìè îïîðó ðîáî÷èõ îðãàí³â ³ ãðàíè÷íå
éîãî çíà÷åííÿ â ðàç³ ñèëîâèõ ïåðåâàíòàæåíü çàáåçïå÷óºòüñÿ çàïîá³æíèì
êëàïàíîì. Îñê³ëüêè òèñê ó ã³äðîñèñòåì³ º
ïðÿìî ïðîïîðö³éíèì êðóòíîìó
ìîìåíòîâ³, ìàºìî áåçäîãàííó ñèñòåìó îáìåæåííÿ íàâàíòàæåíü
ó òðàíñì³ñ³¿. Çì³íà ïîëîæåííÿ ðåãóëÿòîðà (ìàíóàëüíà ÷è àâòîìàòè÷íà) çà
áóäü-ÿêèì çàêîíîì ó ÷àñ³ äîçâîëÿº îòðèìàòè â³äïîâ³äíèé çàêîí çì³íè
øâèäêîñò³ ðîáî÷îãî îðãàíà. Çàêîí ìîæå áóòè äó
æå ñêëàäíèì, ³
ãîëîâíèé ïîêàçíèê äîçâ³ëüíî¿ ñïðîìîæíîñò³ çà øâèäêî䳺þ (ñòàëà ÷àñó
Ò) â îáºìíîìó ã³äðîïðèâîä³ º â äåê³ëüêà ðàç³â íèæ÷èì, í³æ â
åëåêòðîìåõàí³÷íîìó ïðèâîä³ â³äïîâ³äíî¿ ïîòóæíîñò³: ðåãó
ëþâàëüíà ³íåð-
ö³éí³ñòü ã³äðîñòàòè÷íîãî ïðèâîäó º ì³í³ìàëüíîþ ³ç ³ñíóþ÷èõ
ïëàâíîðåãóëþâàëüíèõ ïðèâîä³â.
Äèíàì³÷íà õàðàêòåðèñòèêà òàêîãî ïðèâîäó ìîæå áóòè îïèñà-
íîþ ð
³âíÿííÿì
,
M
Ôù ù K
F
ω
+= ⋅γ−
152 153Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
ä³àìåòðîì 800 ìì. Âèòîêè ç ã³äðîìîòîðà â³äâîäÿòüñÿ ïî äðåíàæíîìó òðó-
áîïðîâîäó 7. Êîðîáêà çàïîá³æíèõ êëàïàí³â 8 ç òèñêîì ñïðàöüîâóâàííÿ
16 ÌÏà çáåð³ãຠìåõàí³çì ïåðåñóâàííÿ â³ä íàäì
³ðíèõ ïåðåâàíòàæåíü.
Ïîïîâíþþ÷èé áà÷îê 10 (ðèñ. 14.14) ñëóæèòü äëÿ ïîïîâíåííÿ âíóòð³øí³õ
âèòîê³â ã³äðîñèñòåìè.
Íà ðèñ. 14.15 íàâåäåíî ñõåìó êîíñòðóêö³¿ ðîçä³ëüíîãî ðåãóëüîâàíî-
ã
î îáºìíîãî ã³äðîïðèâîäó ç âèñîêîìîìåíòíèìè ã³äðîäâèãóíàìè
ìåõàí³çìó ïåðåñóâàííÿ ìîñòîâîãî êðàíà âàíòàæîï³äéîìí³ñòþ 15/3 ò âè-
ðîáíèöòâà Óçëîâñüêîãî ìàøèíîáóä³âíîã
î çàâîäó. Ó êîæíîìó ç
ðîçä³ëüíèõ ïðèâîä³â çàñòîñîâàíî åëåêòðîäâèãóí 8 òèïó ÀÎÑ-52-4,
Ðèñ. 14.14. Ðîçä³ëüíèé ðåãóëüîâàíèé îáºìíèé ã³äðîïðèâ³ä ìåõàí³çìó
ïåðåñóâàííÿ ìîñòîâîãî êðàíà âàíòàæîï³äéîìí³ñòþ 30/5 ò:
1 õîäîâå êîëåñî; 2 òðàíñì³ñ³éíèé âàë; 3 ðåäóêòîð; 4 ïðóæíà
ìóôòà ç
ãàëüìîâèì øê³âîì; 5 êðîíøòåéí êð³ïëåííÿ ã³äðîìîòîðà; 6
ã³äðîìîòîð IIÌ ¹ 5; 7 äðåíàæíèé òðóáîïðîâ³ä; 8 êîðîáêà çàïîá³æ-
íèõ êëàïàí³â; 9 òðóáîïðîâîäè; 10 ïîïîâíþþ÷èé áà÷îê; 11 íàñîñ
²²Ä ¹5; 12 ïðóæíà ìóôòà
; 13 ïðèâîäíèé åëåêòðîäâèãóí ÀÎ-62-4;
14 ðàìà
îáºìíîãî ã³äðîïðèâîäó. Îêð³ì òîãî,
çàçíà÷àºòüñÿ â³ä÷óòíî ï³äâèùåíà åêñ-
ïëóàòàö³éíà íàä³éí³ñòü ã³äðîô³êîâàíèõ
êðàí³â ïîð³âíÿíî ç àíàëîãàìè ç
åëåêòðîìåõàí³÷íèì ïðèâîäîì ãî-
ëîâíèì ÷èíîì, çà ðàõóíîê çíèæåííÿ
äèíàì³êè ñèñòåìè.
×èñëåíí³ äîñë³äæåííÿ ùîä
î
åêîíîì³÷íèõ àñïåêò³â çàñòîñóâàííÿ
îáºìíîãî ã³äðîïðèâîäó ï³äéîìíî-
òðàíñïîðòíèõ ìàøèí äîâîäÿòü, ùî
êàï³òàëüí³ âèòðàòè â ìîñòîâèõ ëèâàð-
íèõ êðàíàõ íà 3040%, à åêñïëóàòà-
Ðèñ. 14.13. Ìåõàí³÷í³ õàðàêòå-
ðèñòèêè ã³äðîïðèâîäó
ö³éí³ íà 1525% íèæ÷³, í³æ ó ðàç³ çàñòîñóâàííÿ òðàäèö³éíîãî
ïðèâîäó.
Îñòàòî÷íèé âèñíîâîê ïðî äîö³ëüí³ñòü àáî íåäîö³ëüí³ñòü âèêî-
ðèñòàííÿ ã³äðîïðèâîäó â òèõ ÷è ³íøèõ âàíòàæîï³äéîìíèõ ìàøè-
íàõ ìîæíà çðîáèòè ëèøå íà ï³äñòàâ³ îá÷èñëåííÿ ïèòîìèõ çâåäåíèõ
âèòðàò íà 1 ò âàíòàæó.
Àïð³îð³ æ ìîæíà çàçíà÷èòè, ùî îáºì
íèé ã³äðîïðèâ³ä íå ìàº
æîäíî¿ àëüòåðíàòèâè äëÿ òèõ âàíòàæîï³äéîìíèõ ìàøèí, äå ïðè-
íàéìí³ îäèí ³ç îñíîâíèõ ðîáî÷èõ ìåõàí³çì³â (îñíîâíèìè ââàæà-
þòüñÿ ìåõàí³çìè, ùî ñóòòºâî âïëèâàþòü íà åêñïëóàòàö³éíó âèðîá-
í³ñòü àãðåãàòó) ìຠçàñòîñóâàòè ë³í³éí³ ñèëîâ³ åëåìåíòè ã³äðîöè-
ë³íäðè.
Îáºìíèé ã³ä
ðîïðèâ³ä øèðîêî çàñòîñîâóºòüñÿ ó ñòð³ëîâèõ êðà-
íàõ íàéð³çíîìàí³òí³øèõ òèï³â òà êîíñòðóêö³é, ó êðàíàõ, ùî åêñ-
ïëóàòóþòüñÿ íà ñóäíàõ, º ïåâíèé äîñâ³ä âèêîðèñòàííÿ öüîãî òèïó
ïðèâîäó íà ìîñòîâèõ êðàíàõ.
Íà ðèñ. 14.14 íàâåäåíà êîíñòðóêö³ÿ ðîçä³ëüíîãî ðåãóëüîâàíîãî
ã³äðîïðèâîäó ìåõàí³çìó ïåðåñóâàííÿ ìîñòîâîãî êðàíà âàíòàæîï³-
äéîìí³ñòþ 30/5 ò âèðîáíèöòâà Õàðê³âñüêîãî ç
àâîäó ÏÒÎ. Êîæíèé
ç ðîçä³ëüíèõ ïðèâîä³â ñêëàäàºòüñÿ ç åëåêòðîäâèãóíà ÀÎ-62-4 ïîòóæí³ñòþ
10 êÂò 13 ³ ðåãóëüîâàíîãî íàñîñà IIÄ N 5 11.
óäðîïðèâ³ä ïðàöþº çà çàìêíóòîþ ñõåìîþ ç íîì³íàëüíèì òèñêîì
10ÌÏà. Òèñê, ùî ðîçâèâàºòüñÿ íàñîñîì,
ïåðåäàºòüñÿ ïî òðóáîïðîâîäàõ
9 ó íèçüêîìîìåíòí³ ã³äðîìîòîðè òèïó ²²Ì N5 6. Òóò åíåðã³ÿ òèñêó
ïåðåòâîðþºòüñÿ â êðóòíèé ìîìåíò, ùî ïåðåäàºòüñÿ ÷åðåç ïðóæíó ìóôòó
ç ãàëüìîâèì øê³âîì
4 ðåäóêòîðó (ÐÌ-500) 3
³ äàë³ ÷åðåç òðàíñì³ñ³éíèé âàë 2 ïðèâîäíîìó õîäîâîìó êîëåñó 1
Ì ÌÌ
154 155Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
åíåðã³þ äâèãóíà ðîáî÷³é ð³äèí³, ùî çàïîâíþº ðîáî÷èé ïðîñò³ð ìóôòè.
Íàñîñíå êîëåñî â³ääຠð³äèí³ çàïàñ ê³íåòè÷íî¿ åíåð㳿 òà åíåð㳿 òèñêó. г-
äèíà ³ç çàïàñîì åíåð㳿 ï³ä 䳺þ â³äöåíòðîâèõ ñèë ðóõàºòüñÿ â³ä öåíòðó
äî ïåðèôå𳿠òà íàäõîäèòü íà ëîïàòêè òóðá³íè.
Òîä³ åíåðã³ÿ ð³äèíè, ùî íàêîïè÷åíà íà íàñîñíîìó êîëåñ³, ïåðåòâî-
ðþºòüñÿ íà ìåõàí³÷íó åíåðã³þ òóðá³ííîãî êîëåñà. Âèõîäÿ÷è ç òóðá³íè, ð³-
äèíà çíîâó ïîòðàïëÿº íà íàñîñ. Îòæå,
Ðèñ. 14.16. Ñõåìà ã³äðîìóôòè:
1 êîæóõ îáåðòàëüíèé; 2
êîëåñî òóðá³ííå; 3 ðîáî÷à
ïîðîæíèíà; 4 êîëåñî íàñî-
ñíå; 5 âàë òóðá³ííîãî êîëå-
ñà, 6 âàë íàñîñíîãî êîëåñà
â ìóôò³ âñòàíîâëþºòüñÿ çàìêíåíà öèðêó-
ëÿö³ÿ ð³äèíè: «íàñîñòóðá³íàíàñîñ»
òîùî, à çºäíàëüíîþ ëàíêîþ ì³æ
âåäó÷èì òà âåäåíèì âàëàìè º ðîáî÷à
ð³äèíà.
Òàêà ïåðåäà÷à åíåð㳿
ñóïðîâîäæóºòüñÿ ïåâíèìè âòðàòàìè, ÿê³
çîâí³øíüî çíàõîäÿòü â³äîáðàæåííÿ â ò³ì,
ùî âèõîäèòü: êîâçàííÿ
òèïîâèé ïðîÿâ
àñèíõðîííîãî ðóõó. Êîâçàííÿ çá³ëüøóºòü-
ñÿ ³ç çðîñòàííÿì íàâàíòàæåííÿ.
Ìàºìî òðè ñêëàäîâèõ ÷àñòèíè
ã³äðîäèíàì³÷íîãî ìîìåíòó, ùî
ïåðåäàºòüñÿ ìóôòîþ:
îáì³í ìîìåíò³â ê³ëüêîñò³ ðóõó â
ïðîöåñ³ âíóòð³øíüî¿ öèðêóëÿö³¿ ð³äèíè ç
íàñîñà íà òóðá³íó ³ íàâïàêè
(öèðêóëÿö³éíèé ÷èííèê);
÷åðåç òåðòÿ ð³ä
èíè, ùî
çíàõîäèòüñÿ ì³æ ðîáî÷èìè êîëåñàìè
ã³äðîìóôòè (÷èííèê ð³äèííîãî òåðòÿ);
÷åðåç ìåõàí³÷íå òåðòÿ â óù³ëüíåííÿõ, âíóòð³øí³õ ï³äøèïíèêàõ
òîùî (÷èííèê ìåõàí³÷íîãî òåðòÿ).
ϳä ÷àñ ðîáîòè ìóôòè ó ñòàëîìó ðåæèì³, òîáòî çà ìàëèõ çíà÷åíü êî-
âçàííÿ, ÷èííèêè ð³äèííîãî òà ìåõàí³÷íîãî òåðò
ÿ íåçíà÷í³ (ìåíøå 1% â³ä
âåëè÷èíè ìîìåíòó).×èííèê ð³äèííîãî òåðòÿ íàáóâຠçíà÷åííÿ â ðåæèìàõ,
áëèçüêèõ äî ãàëüì³âíîãî (êîâçàííÿ S=0,7÷1,0).
Çàçíà÷èìî, ùî
,S
ω−Ω
=
ω
äå ω, Ω êóòîâ³ øâèäêîñò³ íàñîñíîãî òà òóðá³ííîãî êîë³ñ.
óäðîäèíàì³÷íèé ìîìåíò (îñíîâíà, öèðêóëÿö³éíà ñêëàäîâà) âè-
çíà÷àºòüñÿ çã³äíî ç ð³âíÿííÿì
Åéëåðà ôîðìóëîþ
2 5
ã
a
,
D= λρω
Μ
ðåãóëüîâàíèé íàñîñ (IIÄ ¹5) 6, íåðåãóëüîâàíèé âèñîêîìîìåíòíèé
ã³äðîìîòîð (ÃÊÕ) 4, ùî âèêîíàíî íà áàç³ âèñîêîìîìåíòíèõ ðàä³àëüíî-
ïëóíæåðíèõ ã³äðîìîòîð³â ÄÏ-510 ç äâîðÿäíèì ðîçòàøóâàííÿì
ïë
óíæåð³â áàãàòîðàçîâî¿ ä³¿, ùî âèïóñêàþòüñÿ ñåð³éíî Ãîðëîâñüêèì
ìàøçàâîäîì. óäðîìîòîð ÃÊÕ ìຠðîáî÷èé îáºì 2100ñì
3
/îá,
íîì³íàëüíèé òèñê 10 ÌÏà, íîì³íàëüíå ÷èñëî îáåðò³â 57îá/õâ; íî-
ì³íàëüíèé êðóòíèé ìîìåíò 3200 Í⋅ì. Ó äàíîìó âàð³àíò³ â³äñóòí³
Ðèñ. 14.15. Ìåõàí³çì ïåðåñóâàííÿ ìîñòîâîãî êðàíà âàíòàæîï³äéîìí³ñòþ
15/3 ò ç ðîçä³ëüíèì ïðèâîäîì ³ âèñîêîìîìåíòíèìè ã³äðîìîòîðàìè:
1 õîäîâå êîëåñî; 2 êîæóõ; 3 ìóôòà; 4 âèñîêîìîìåíòíèé
ã³äðî-
ìîòîð ÃÊÕ; 5 ïîïîâíþþ÷èé áà÷îê; 6 ðåãóëüîâàíèé íàñîñ ²²Ä ¹5;
7 ìóôòà; 8 ïðèâîäíèé åëåêòðîäâèãóí
ðåäóêòîð ³ ãàëüìî, ¿õí³ ôóíêö³¿ âèêîíóº âèñîêîìîìåíòíèé ã³äðîìîòîð.
Äîñÿãíóòî çìåíøåííÿ äèíàì³÷íèõ íàâàíòàæåíü â åëåìåíòàõ òðàíñì³ñ³¿ ó
1,5 ðàçè â ïîð³âíÿíí³ ç áàçîâèì åëåêòðîìåõàí³÷íèì ïðèâîäîì. Äîñÿãíóòî
ãëèáèíó ðåãóëþâàííÿ øâèäêîñò³ 1:30.
14.9. óäðîäèíàì³÷íèé ïðèâ³ä
óäðîäèíàì³÷í³ ìóôòè â³äíîñÿòüñÿ äî êëàñó ïðèñòðî¿â, ó ÿêèõ
åíåðã³ÿ ïåðåäàºòüñÿ âíàñë³äîê 䳿 ñèë ³íåðö³¿ òà âÿçêîñò³. Íàéâàæ-
ëèâ³øîþ ðèñîþ ã³äðîäèíàì³÷íî
¿ ìóôòè º òå, ùî âîíà íå ïåðåòâî-
ðþº îáåðòàëüíîãî ìîìåíòó, à ïåðåäຠéîãî áåç çì³íè âåëè÷èíè.
Íà ðèñ. 14.16 ïîêàçàíî ñõåìó òèïîâî¿ ã³äðîìóôòè.
Äî ñêëàäó ã³äðîìóôòè
âõîäÿòü êîëåñî â³äöåíòðîâîãî íàñîñà òà
êîëåñî ðåàêòèâíî¿ òóðá³íè. Êîëåñî íàñîñà, îáåðòàþ÷èñü ðàçîì ³ç
ðîòîðîì äâèãóíà (æîðñòêèé ÷è ïðóæíèé ê³íåìàòè÷íèé çâÿçîê), ïåðåäàº
156 157Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
ïîðîæíèíè, ÷èííèê ÷àñó ôîðìóâàííÿ ïîòîêó ð³äèíè â ïåðåõ³äíèõ
ðåæèìàõ.
Ó ïåðøîìó íàáëèæåíí³ ã³äðîäèíàì³÷íèé ìîìåíò ìóôòè ìîæå
áóòè ïîäàíèì ó âèãëÿä³
,
ãããñò
ã
T
+=
M
M
Μ
äå Ò
ã
âåëè÷èíà, ùî âèçíà÷ຠ³íåðö³éí³ñòü ôîðìóâàííÿ ã³äðîäè-
íàì³÷íîãî ìîìåíòó ìóôòè ÷àñòêîâîãî çàïîâíåííÿ, àíàëîã ñòàëî¿
÷àñó, ñ;
Ì
ã
ã³äðîäèíàì³÷íèé ìîìåíò ìóôòè ïîòî÷íå çíà÷åííÿ,
Í⋅ì;
Ðèñ. 14.17. Êëàñèô³êàö³ÿ ã³äðîìóôò
Ðèñ. 14.18. ѳìåéñòâî ìåõàí³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê ã³äðîìóôòè (çàëåæí³ñòü
êóòîâî¿ øâèäêîñò³ Ω òóðá³ííîãî êîëåñà â³ä ìîìåíòó) çà ð³çíèõ çíà÷åíü
êóòîâî¿ øâèäêîñò³ íàñîñíîãî êîëåñà ω: 1 ω
1
; 2 ω
2
; 3 ω
3
(ω
1
>ω
2
>ω
3
).
à ìåõàí³÷íà õàðàêòåðèñòèêà çàïîá³æíî¿ ã³äðîìóôòè ó êîîðäèíàòàõ Ì
S; á ìåõàí³÷íà õàðàêòåðèñòèêà çàïîá³æíî¿ ã³äðîìóôòè ó êîîðäèíàòàõ
ÌΩ
óä
ð
îì
óô
òè
ïîìÿêøóâàëüí³ îáìåæóâàëüí³ ðåãóëüîâàí³
çàïîá³æí³
ðîçã³íí³
ìóôòè ñòàëîãî ìîìåíòó
Ì
Ì
Í
Ì
ãñò
W
M
0
1
2
3
à
á
Ì
ãñò
ã³äðîäèíàì³÷íèé ìîìåíò ìóôòè çà ñòàòè÷íîþ ìåõàí³÷íîþ
õàðàêòåðèñòèêîþ, Í⋅ì.
äå λ áåçðîçì³ðíèé êîåô³ö³ºíò ìîìåíòó;
ρ ãóñòèíà ðîáî÷î¿ ð³äèíè;
D
à
àêòèâíèé ä³àìåòð ã³äðîìóôòè (íàéá³ëüøèé ä³àìåòð ðîáî-
÷î¿ ïîðîæíèíè).
Áà÷èìî, ùî çà ìàëî¿ øâèäêîñò³ ω äîñÿãòè ïîòð³áíîãî ìîìåíòó
ìîæíà, çá³ëüøèâøè âåëè÷èíó D
a
, òîáòî ï³äâèùèâøè ãàáàðèòè ã³ä-
ðîìóôòè. Ìîæíà òàêîæ ï³äâèùèòè òÿãëîâó ñïðîìîæí³ñòü ìóô-
òè, çàñòîñóâàâøè âàæêó ð³äèíó: ñèíòåòè÷í³ ìàñòèëà òèïó Byron-
Jackson (ρ ≈2000 êã/ì
3
) àáî íàâ³òü ðòóòü (ρ ≈13600 êã/ì
3
). Ùîïðà-
âäà, êîìïëåêñíà îö³íêà ïîêàçàëà åêîíîì³÷íó íåäîö³ëüí³ñòü òàêîãî
íàïðÿìêó.
Çà ïðèçíà÷åííÿì ã³äðîìóôòè ðîçïîä³ëÿþòüñÿ íà îáìåæóâàëüí³,
ïîìÿêøóâàëüí³, ðåãóëþâàëüí³.
Ðåãóëþâàëüí³ ìóôòè ïðèçíà÷åí³ äëÿ ðåãóëþâàííÿ øâèäê
îñò³ ðîáî÷î-
ãî îðãàíà ìàøèíè.
Ãîëîâíå ïðèçíà÷åííÿ ïîìÿêøóâàëüíî¿ ã³äðîìóôòè çãëàäæó-
âàííÿ êðóòèëüíèõ êîëèâàíü, ïîãëèíàííÿ ïîøòîâõ³â.
Îáìåæóâàëüí³ ìóôòè âè
òðèìóþòü çàäàíó âåëè÷èíó ìîìåíòó,
ùî ïåðåäàºòüñÿ; ¿õ ìîæíà ðîçïîä³ëèòè íà ðîçã³íí³, çàïîá³æí³ òà
ìóôòè ñòàëîãî ìîìåíòó. Îñòàííÿ ç ïåðåë³÷åíèõ ìóôòà ï³äòðèìóº
êðóòíèé ìîìåíò
íà ïåâíîìó ð³âí³ íåçàëåæíî â³ä êóòîâî¿ øâèäêîñò³
òóðá³ííîãî êîëåñà.
Çàïîá³æí³ ìóôòè çàõèùàþòü äâèãóí òà òðàíñì³ñ³þ â³ä åêñïëóà-
òàö³éíèõ ïåðåâàíòàæåíü, äàþò
ü çìîãó ïðàöþâàòè äâèãóíîâ³ íàâ³òü
ó ðàç³ åêñòðåííî¿ çóïèíêè âèêîíàâ÷îãî ìåõàí³çìó.
Ðîçã³íí³ ã³äðîìóôòè îáìåæóþòü êðóòíèé ìîìåíò íà âàëó äâè-
ãóíà ï³ä
÷àñ ïóñêîâîãî ïðîöåñó ñèñòåìè ç âåëèêèìè ìàõîâèìè ìà-
ñàìè. óäðîìóôòà äîçâîëÿº äâèãóíîâ³ îäðàçó æ ï³ñëÿ ïóñêó íàáðà-
òè ê³ëüê³ñòü îáåðò³â, áëèçüêó äî íîì³íàëüí
î¿, ðîçâèíóòè ìîìåíò, ùî íå
ïåðåâèùóº ïðèïóñòèìîãî ïðîòÿãîì óñüîãî ïðîöåñó ðîçãîíó, íåçàëåæíî
â³ä ÷àñòîòè îáåðòàííÿ âàëà âèêîíàâ÷îãî ìåõàí³çìó.
Òèïîâà ìåõàí³÷í
à õàðàêòåðèñòèêà çàïîá³æíî¿ ã³äðîìóôòè
ó äâèãóíîâîìó ðåæèì³ (êîëè êóòîâà øâèäê³ñòü íàñîñíîãî êîëåñà
ïåðåâèùóº êóòîâó øâèäê³ñòü òóðá³ííîãî) ïîäàíà íà ðèñ
. 14.18
êðèâà 1. Êðèâ³ 2, 3 õàðàêòåðèçóþòü ã³äðîäèíàì³÷íèé ìîìåíò Ì
çàëåæíî â³ä êîâçàííÿ S çà ìåíøèõ êóòîâèõ øâèäêîñòåé íàñîñíîãî
êîëåñà ω, ïðè÷îìó ω
1
>ω
2
>ω
3
. Òóò Ì
Í
, S
Í
íîì³íàëüí³ çíà÷åííÿ
ìîìåíòó òà êîâçàííÿ.
Íà âåëè÷èíó ã³äðîäèíàì³÷íîãî ìîìåíòó âïëèâàþòü, îêð³ì êóòîâî¿
øâèäêîñò³ íàñîñíîãî êîëåñà, òàê³ ÷èííèêè, ÿê ñòóï³íü çàïîâíåííÿ ðîáî÷î¿
1
2
3
SS
M
M
ãcò
M
M
1
2
3
158 159Î. Â. Ãðèãîðîâ, Í. Î. Ïåòðåíêî Âàíòàæîï³äéîìí³ ìàøèíè
ìè ω ³ Ω ôîðìóºòüñÿ íà ð³âí³, ùî â³äïîâ³äຠñòàëîìó êîâçàííþ, ìîìåíò
ìóôòè ñòàá³ë³çóºòüñÿ íà ð³âí³ Ì
0
.
óäðîäèíàì³÷íèé ïðèâ³ä çàáåçïå÷óº ïëàâí³ñòü ïðîò³êàííÿ ïóñ-
êîãàëüì³âíèõ ïðîöåñ³â, óñóâàþ÷è íåáåçïåêó áóêñóâàííÿ ïðèâ³äíèõ
õîäîâèõ êîë³ñ êðàí³â, ³ âîäíî÷àñ ñïðèÿº çìåíøåííþ äèíàì³÷íèõ
w
-
W
1
2
3
t
w
W
M
M
max
M
0
0
0
S
w
W-w
=
Ðèñ. 14.19. Õàðàêòåð çì³íè êóòîâèõ øâèäêî-
ñòåé íàñîñíîãî êîëåñà ω (êðèâà 1), òóðá³í-
íîãî êîëåñà Ω (êðèâà 2) òà ã³äðîäèíàì³÷íî-
ãî ìîìåíòó Ì (êðèâà 3)
íàâàíòàæåíü â åëåìåíòàõ
ì åòàëîêîíñòðóêö³é.
Çàñòîñóâàííÿ ã³äðîìóôòè
äîçâîëÿº â³äìîâèòèñÿ â³ä
âèêîðèñòàííÿ
ôàçíîðîòîðíèõ äâèãóí³â íà
êîðèñòü ïðîñòèõ
êîðîòêîçàìêíåíèõ. Ìåòî-
äîì ³ìïóëüñíîãî âìèêàííÿ
äâèãóíà ìîæíà çàáåçïå÷èòè
ìàëó ïîñàäî÷íó øâèäê³ñòü
(íà ð³âí³ 510% â³ä íîì³-
íàëüíî¿).
Çàâäÿêè
çàçíà÷åíèì
ïåðåâàãàì ã³äðîäèíàì³÷íèé
ïðèâ³ä çíàéøîâ
çàñòîñóâàííÿ â êðàíîâèõ
ìåõàí³çìàõ.
Íà ðèñ. 14.20 ïîêàçàíî
ìåõàí³çì ïåðåñóâàííÿ
ìîñòîâîãî êðàíà ç ðîçä³ëüíèì ã³äðîäèíàì³÷íèì ïðèâîäîì, à îêðåìèé
ïðèâ³äíèé áëîê íà ðèñ. 14.21.
Íà ðèñ. 14.22 ç
îáðàæåíèé ñó÷àñíèé ìåõàí³çì ïåðåñóâàííÿ ìîñòîâî-
ãî êðàíà ô³ðìè Demag ç ã³äðîäèíàì³÷íèì ïðèâîäîì (ïðîïîçèö³ÿ ÍÒÓ
«Õϲ»).
Ïðèâ³äíèé áëîê ìåõàí³çìó ïåðåñóâàííÿ áàøòîâîãî êðàíà ïîêà-
çàíèé íà ðèñ. 14.23.
Íà ðèñ. 14.24 ïîêàçàíî êîíñòðóêö³þ ìåõàí³çìó îáåðòàííÿ áàøòîâîãî
êðàíà, à íà ðèñ
. 14.25 ïîðòàëüíîãî êðàíà «Ãàíö».
Âàðòî çàçíà÷èòè, ùî ìåõàí³çì ïåðåñóâàííÿ òà îáåðòàííÿ ³íòå-
íñèâíî íàâàíòàæóâàíèõ êðàí³â ìຠáóòè çàáåçïå÷åíèé äîäàòêîâîþ
ñèñòåìîþ ïîâ³òðÿíîãî îõîëîäæåííÿ.
14.10. Åëåêòðîìàãí³òí³ ìóôòè òà ãàëüìà
Ñòàòè÷íà ìåõàí³÷íà õàðàêòåðèñòèêà ã³äðîìóôòè ó äâèãóíîâîìó
ðåæèì³ ìîæå áóòè îïèñàíà âèðàçîì
()
2
2
ãñò çàï
í
+ ,
aS bS
MF
⎛⎞
ω
=
⎜⎟
ω
⎝⎠
äå ω, ω
í
êóòîâà øâèäê³ñòü íàñîñíîãî êîëåñà òà ¿¿ íîì³íàëüíå
çíà÷åííÿ, ðàä/ñ;
à, b êîåô³ö³ºíòè àïðîêñèìàö³¿ çîâí³øíüî¿ ìåõàí³÷íî¿ õàðàê-
òåðèñòèêè ã³äðîìóôòè (ω=ω
í
);
F
çàï
ôóíêö³ÿ çàëåæíîñò³ âåëè÷èíè ã³äðîäèíàì³÷íîãî ìîìåí-
òó â³ä ñòóïåíÿ çàïîâíåííÿ ðîáî÷î¿ ïîðîæíèíè ã³äðîìóôòè.
Õàðàêòåð ö³º¿ ôóíêö³¿ âèçíà÷àºòüñÿ åêñïåðèìåíòàëüíî: çà ð³ç-
íèõ çíà÷åíü çàïîâíåííÿ V=V
ð
/V
max
(V
ð
ðåàëüíà ê³ëüê³ñòü ðîáî-
÷î¿ ð³äèíè, ùî çàëèòà â ã³äðîìóôòó; V
max
ìàêñèìàëüíà ê³ëüê³ñòü
ð³äèíè, ùî ìîæå ðîçì³ñòèòèñÿ â ã³äðîìóôò³) âèçíà÷àºòüñÿ â³äïîâ³äíà
âåëè÷èíà ñòîïîâîãî ìîìåíòó (ïðè çàãàëüìîâàíîìó òóðá³ííîìó êîëåñ³).
Ðåàëüíî F
çàï
ìîæå áóòè îïèñàíà âèðàçîì
2
çàï 1 2
ñòí
1
(),
F dV d V
M
=+
äå d
1
, d
2
êîåô³ö³ºíòè àïðîêñèìàö³¿;
Ì
ñòí
âåëè÷èíà ã³äðîäèíàì³÷íîãî ñòîïîâîãî ìîìåíòó, ùî â³ä-
ïîâ³äຠíîì³íàëüíîìó, ïàñïîðòíîìó çàïîâíåííþ, Í·ì.
Âåëè÷èíó Ò
ã
áåðóòü íà ð³âí³: Ò
ã
= 0,51 ñ, äëÿ çàïîâíåíî¿ ã³ä-
ðîìóôòè ³ Ò
ã
=2..3 ñ äëÿ ìóôòè ³ç çàïîâíåííÿì ðîáî÷î¿ ïîðîæíè-
íè íà ð³âí³ 0,70,8.
Ñë³ä ï³äêðåñëèòè, ùî âèçíà÷åííÿ ã³äðîäèíàì³÷íîãî ìîìåíòó
ìóôòè ãîëîâíèì ÷èíîì ´ðóíòóºòüñÿ íà ðåçóëüòàòàõ ñòåíäîâèõ åêñ-
ïåðèìåíòàëüíèõ äîñë³äæåíü. Ìîäåëþâàííÿ ïåðåõ³äíèõ ðåæèì³â
ðîáîòè ìåõàí³çì
ó ç ã³äðîäèíàì³÷íèì ïðèâîäîì äຠçàäîâ³ëüíó òî÷í³ñòü:
ïîõèáêà íå ïåðåâèùóº 15÷20%.
Íà ðèñ. 14.19 ïîêàçàíèé õàðàêòåð çì³íè øâèäêîñòåé òà ìîìåí-
òó, ùî ïåðåäàºòüñÿ ã³äðîìóôòîþ, â ïðîöåñ³ ðîçãîíó ìåõàí³çìó ïå-
ðåñóâàííÿ ìîñòîâîãî êðàíà.
ϳñëÿ â
ìèêàííÿ ïðèâ³äíîãî äâèãóíà ïî÷èíàºòüñÿ ³íòåíñèâíå çðîñòàí-
íÿ êóòîâî¿ øâèäêîñò³ íàñîñíîãî êîëåñà, ïðè öüîìó çðîñòຠìîìåíò ã³ä-
ðîìóôòè. Ñïî÷àòêó òóðá³ííå êîëåñî çàëèøàºòüñÿ íåðóõîìèì, áî óòðèìó-
ºòüñÿ ñèëàìè îïîðó ðóõîâ³. ϳñëÿ òîãî, ÿê ìîìåíò ã³äðîìóôòè
ïåðåâèùèòü ìî
ìåíò ñèë îïîðó Ì
0
, ïî÷èíàºòüñÿ ðóõ òóðá³ííîãî êîëåñà, à
â³äòàê ðîáî÷îãî îðãàíó (â äàíîìó ðàç³ õîäîâèõ êîë³ñ). Íà
îñòàííüîìó åòàï³ ðîçãîíó ïðîöåñ ñòàá³ë³çóºòüñÿ: ð³çíèöÿ ì³æ øâèäêîñòÿ-
M
M
M