Bel-cable.ru

Блог инженера Электрика
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Неисправности грузовой лебедки кран-манипуляторов: причины проблем и методы устранения

Грузовая лебедка – это механизм, предназначенный для подъема и перемещения грузов. На кран-манипуляторном устройстве стрелового автокрана может быть установлена гибкая или канатная подвеска, имеющая крюк или другое приспособление, с помощью которого производится захват объекта. Механизм воздействует на предметы, создавая тяговое усилие с помощью троса, намотанного на барабане. В движение барабан приводится с помощью:

  • мускульной силы человека;
  • непосредственно двигателя кран-манипулятора через коробку отбора мощности;
  • электродвигателя;
  • гидромотора.

Ручной привод представляет собой самый дешевый и простой вариант, но низкая эффективность и ряд других ограничений препятствует его использованию. Работа непосредственно от ДВС через коробку отбора мощности часто неэффективна из-за неудобного регулирования скорости. Поэтому чаще всего используются два последних вида.

Конструктивно это барабан, на который намотан трос с крюком на конце. По бокам от барабана находятся электропривод и редуктор для понижения количества оборотов, чтобы барабан крутился медленно. Привод подключается к аккумулятору самого квадроцикла, и питается от него, даже если мотор заглушен. Обычно на лебедках трос разматывается двумя способами: либо вручную, либо тем же электроприводом.

Использование лебедки для квадроцикла

Вся конструкция крепится на специальную платформу, которая обычно находится на переднем бампере квадроцикла.

Тонкости работы рычажной лебёдкой

В грузоподъёмных ручных механизмах рычажного типа главным фактором для достижения требуемого значения крутящего момента является наибольшее рабочее усилие на рукоятку. Оно определяется продолжительностью непрерывной эксплуатации рычажной лебёдки. Если рычажная лебёдка эксплуатируется в длительном режиме, то усилие на рукоятке не может превышать 10 кг. При кратковременной работе (5 минут и меньше) такое усилие может составлять 16 кг.

Если ручная рычажная лебёдка оснащена полиспастом, то усилие на рукоятке снижается, но одновременно увеличивается количество оборотов рукоятки, которое необходимо выполнить для перемещения груза на такое же расстояние.

В современных конструкциях данных механизмов проверочное усилие на рукоятку обычно составляет не менее 80 кг, что должно указываться производителем в паспорте на лебёдку.

рычажная лебёдка 2т

От усилия на рукоятке зависят и размеры ручной тросовой лебёдки. Основными из них являются:

  1. Плечо (радиус вращения) рукоятки, которое не должно быть меньше 400 мм.
  2. Центр вращения рукоятки должен располагаться на высоте, удобной для работы с рычажной лебёдкой.
  3. Длина управляющей ручки для лебёдок сравнительно небольшой грузоподъёмности (до 2 т) должна быть не менее 300 мм, если механизм большей мощности (4 т и более), то длина рукоятки увеличивается до 350…400 мм. Особо мощные исполнения рычажных лебёдок могут оснащаться удлинёнными до 600 мм рукоятками, в этом случае механизм управляется двумя работающими. Вместе с тем для удобства эксплуатации длину рукоятки более 800 мм не предусматривают.
  4. Средняя рабочая скорость движения руки пользователя на рукоятке не должна превосходить 1 м/с, что соответствует угловой скорости вращения троса на оси в 60 м/мин.

Действующими правилами эксплуатации ручных грузоподъёмных механизмов установлено, что при работе на одной лебёдке двух человек учитывается неодновременность приложения ими рабочего усилия. Нормативный коэффициент неравномерности φ равен 0,8. Таким образом, момент на входном валу может быть рассчитан по зависимости Mвх = P×φ×l×m×n, где Р – усилие, развиваемое пользователем, l – длина рукоятки, m-количество рабочих, n – количество полиспастных блоков.

Читайте так же:
Выключатель автоматический ва47 29 3р 25а характеристика с

лебёдка рычажного типа 2т

С учётом того, что практически любая рычажная лебёдка имеет зубчатую передачу или полиспастный блок, выходной крутящий момент будет выше: Мвых = Мвх×i×η, где i – передаточное число блока/передачи, а η – суммарный КПД привода механизма.

Иногда для правильного выбора типоразмера ручной рычажной лебёдки необходимо знать скорость перемещения груза v. Её можно вычислить по зависимости:

v = vp×D/(2×а×i×l), где vp – скорость качательного движения руки работающего, D — диаметр наматываемого троса, а – кратность полиспаста (если данное устройство отсутствует, то а = 1)

Основным преимуществом монтажных лебедок перед другими видами подъемных механизмов является возможность их применения в условиях ограниченного пространства. Используя систему отводных и направляющих блоков монтаж конструкций можно проводить в самых труднодоступных местах.

Установка монтажной лебедки осуществляется согласно проектной документации. Обычно их размещают на металлических рамах или на стационарных бетонных фундаментах. Для предотвращения смещения временно установленной лебедки используют специальные якоря.

Для обеспечения безопасности оператора расстояние от лебедки до места подъема груза должно составлять не менее 10−15 метров. Зона проведения монтажных работ должна находиться в прямой видимости оператора. При отсутствии такой возможности оператор лебедки и управляющий проведением работ должны быть обеспечены надежными средствами связи.

Механизмы подъема. Преобразователь частоты серии EI-9011 в частотно регулируемом приводе

Механизмы подъема груза с применением электропривода устанавливаются на всех грузоподъемных машинах. Их общая конструкция характерна не только для кранов и лифтов, но и для машин специального назначения, в которых направление вектора приложения силы от действия нагрузки может совпадать с направлением вращения ротора электродвигателя.

Самый простой вариант механизма — грузовая лебедка. Это машина для подъема грузов с помощью каната, навиваемого на барабан с зацепом в виде крюка.

1.jpg

Основная кинематическая схема механизма подъема

Электропривод механизма подъема

Самый распространенный электродвигатель для механизма подъема — это асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. При простоте управления (прямой пуск) у него есть существенные недостатки:

  • большие пусковые токи,
  • большие динамические нагрузки при запуске.

Устранить их в какой-то мере позволяет применение электродвигателя с фазным ротором. Но появляется новый недостаток — громоздкое силовое коммутационное оборудование.

Наиболее высоких эксплуатационных показателей позволяет достичь применение частотно-регулируемого привода, а именно:

  • снизить пусковые токи до уровня номинального,
  • снизить динамические нагрузки до уровня расчетных,
  • плавно регулировать скорости вращения в широком диапазоне.

Применение ПЧ серии EI-9011 для управления механизмом подъема

При выборе преобразователя частоты «Веспер» прежде всего надо учитывать тип редуктора механизма подъема. Различают 2 основных типа:

  • цилиндрический,
  • червячный.

Различие этих редукторов в том, что цилиндрический — двухсторонний, т. е. крутящий момент передается как от входного вала к выходному, так и наоборот — от выходного вала к входному; а червячный — односторонний. Последний устанавливают реже — из-за низкого КПД и повышенного износа.

В механизмах подъема с червячным редуктором возможно применение любого преобразователя частоты «Веспер» серий EI, E3, E4, E5. Но применение ЧРП в таком механизме мы рассматривать не будем — из-за отсутствия особенностей его работы.

Читайте так же:
Как подключить инфракрасный выключателя датчик движения

Для механизмов подъема с цилиндрическими редукторами рекомендуется применять преобразователи частоты серии EI-9011, благодаря наличию у них:

  1. Мощного центрального процессора, который позволяет создать программное обеспечение для векторного режима с высокими точностными характеристиками и широким функционалом.
  2. Двух векторных режимов: в разомкнутой системе и с датчиком обратной связи по скорости.
  3. Широкого диапазона регулировки скорости: 1/100 в обычном векторном режиме и 1/1000 — в векторном с обратной связью.
  4. Векторного режима с обратной связью, который обеспечивает М=100% практически при нулевой скорости вращения двигателя.

Ранее приведенная кинематическая схема механизма подъема оптимальна для управления от преобразователя частоты EI-9011. В составе механизма есть тормозное устройство (3), конструктивно не связанное ни с электродвигателем, ни с редуктором. Для него доступно независимое управление электрическим сигналом.

С преобразователем частоты структура будет иметь следующий вид:

2.jpg

Рассмотрим простейшую схему управления приводом грузовой лебедки с электродвигателем небольшой мощности — до 8 кВт:

3.jpg

Для такого применения достаточно, как правило, режима работы ПЧ «Векторный в разомкнутой системе».

Почему именно он? Потому что позволяет управлять вращением двигателя в более широком диапазоне скоростей, чем скалярный режим. Это особенно важно на нижней границе диапазона, где требуется обеспечить номинальный момент на валу двигателя при возможной минимальной скорости вращения. Чем меньше значение выходной частоты ПЧ, при которой двигатель начинает вращение и имеет номинальную нагрузку на своем валу, тем меньше динамическая (ударная) нагрузка на все части механизма подъема.

Программирование ПЧ серии EI-9011 для управления механизмом подъема

Для программирования ПЧ необходимо подключить его к сети силового электропитания 3Ф, 380 В, 50 Гц. Соответственно, и электродвигатель, с которым предполагается работа, тоже следует подключить к ПЧ. Программирование производится с собственного пульта управления.

Векторный режим работы предусматривает обязательную автонастройку ПЧ с применяемым электродвигателем. Проводить ее следует при каждой замене двигателя.

Важное примечание: в процессе автонастройки ПЧ определяет ряд параметров двигателя во время вращения последнего. Поэтому для корректного определения параметров вал двигателя должен быть свободным — на нем не должно быть лишней присоединенной массы.

После подачи напряжения питания в основном меню ПО надо выбрать раздел «Инициализация». В этом разделе:

  • Выполнить инициализацию (возврат значений всех параметров к заводским).
  • Выбрать режим работы — «Векторный в разомкнутой системе».
  • Определить уровень доступа к параметрам — «Расширенный».

Выбор других разделом меню и параметров производится аналогично.

Программирование можно выполнить и с помощью пульта управления ПЧ. Вся информация выводится на дисплей пульта в доступном виде и с комментариями на русском языке.

Следующий шаг: в основном меню ПО надо выбрать раздел «Автонастройка». В этом разделе следует выполнить все указания по вводу значений параметров двигателя и запустить процесс автонастройки. Если после его завершения на дисплее пульта управления нет сообщений об ошибках, следует перейти к программированию.

Далее в основном меню ПО надо выбрать раздел «Программирование». Перечень его параметров определяется следующими условиями:

  • Управление работой ПЧ (человек или АСУ).
  • Управление работой механизма со стороны ПЧ.
Читайте так же:
Авдт 32 c25 автоматический выключатель дифф тока схема подключения

Для рассматриваемого варианта применения алгоритм работы и управления будет следующим:

При подаче команды движения вверх или вниз ПЧ выдает команду на отключение тормоза (размораживает механизм), а затем начинает вращение двигателя с минимальной частоты. В процессе работы лебедки можно регулировать скорость вращения и, соответственно, линейную скорость перемещения зацепа с грузом, выбирая оптимальную.

Вернемся к электрической схеме внешних подключений к ПЧ.

Клеммы 1 и 2 имеют фиксированные функции пуска в прямом и обратном направлении вращения соответственно.

После подачи питания на ПЧ вид управления — дистанционный: световые индикаторы УПР и РЕГ светятся. За это состояние отвечают параметры b1-02 и b1-01 соответственно, т.е. ПЧ уже настроен на внешние команды «ПУСК» и «УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ».

Управление тормозом лебедки будет выполнять многофункциональный дискретный выход: клеммы 9-10. К началу вращения, после подачи команды «ПУСК», контакты внутреннего реле замыкают клеммы 9-10 и обеспечивают подачу сигнала управления тормозной системой лебедки. Такой режим обеспечивает функция дискретного выхода «Во время вращения».

В сочетании с режимом торможения постоянным током при пуске можно создать момент на валу двигателя при минимальной выходной частоте, при котором не будет срыва управления, и динамические нагрузки будут минимальными.

Процесс торможения постоянным током при пуске определяется параметрами:

  • В2-01 — частота включения постоянного тока торможения.
  • В2-02 — уровень тока торможения.
  • В2-03 — время торможения постоянным током при пуске.

При подаче команды «ПУСК» включается торможение двигателя постоянным током, но тормоз еще не отключен. В течение времени торможения происходит предварительное намагничивание двигателя, и к моменту отключения тормоза на его валу уже создан начальный момент. Это поясняют следующие временные диаграммы:

4.jpg

При опускании груза направление вращения вала двигателя совпадает с направлением вектора силы, которая определяется массой груза, и эта сила пытается увеличить скорость вращения вала двигателя. Таким образом, двигатель переходит в генераторный режим работы.

5.jpgЭДС, которая вырабатывается двигателем в таком режиме, поступает в ПЧ, повышая напряжение на звене постоянного тока. Чтобы исключить аварийные остановки привода из-за перегрузки по напряжению, предусмотрен тормозной резистор. Он подключается к звену постоянного тока, когда напряжение ЗПТ достигает критического значения и рассеивает в тепло излишек электроэнергии.

Обобщая вышесказанное, можно составить минимальный список параметров с конкретными значениями для программирования режимов работы и управления ЧРП грузовой лебедки:

  • А1-03=2220,
  • А1-02=2,
  • А1-01=4,
  • В2-01=0,5,
  • В2-02=50.0,
  • В2-03=1.0,
  • Н2-01=37.

Рассмотренный пример ЧРП грузовой лебедки с применением ПЧ «Веспер» серии EI-9011 можно использовать как базовый — для проектирования более сложных механизмов подъема, с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Видео: Влияют ли ХАБЫ на расход топлива?

Полный привод, отключаемый полный привод, преимущества хаб

В отличие от моделей с подключаемым 4WD полноприводные внедорожники, возвращаясь с бездорожья на трассу, отключают крутящий момент, но без хаба составляющие и узлы переднего моста продолжают вращаться за счет движения передних колёс. В итоге теряется скорость, изнашиваются детали всей ходовой части, повышается расход топлива. Возможно, отчасти поэтому внедорожники с подключаемым приводом стоят значительно дешевле (полноприводные хоть и бегают по асфальту со включенным 4WD, изнашиваются не так быстро).

Читайте так же:
Выключатели которые включаются от движения

Электрическая лебедка: принцип действия и особенности подбора

Электрические лебедки являются одними из самых популярных устройств для поднятия грузов во время строительства, на производстве, а также для установки на транспортные средства. Такое оборудование отличается достаточно высокой мощностью, при этом работать с ним очень легко, ведь для поднятия тяжестей совершенно не требуется человеческая сила. В статье мы обсудим, какие есть типы электрических лебедок, а также как происходит расчет их мощности.

Из чего состоит устройство

Среди самых важных элементов электролебедки стоит выделить:

  • электродвигатель. Благодаря силовому агрегату вся конструкция приводится в действие. Расчет тягового усилия лебедки отталкивается именно от мощности данного узла. Тут же происходит преобразование электроэнергии в силу тяги. В основании лежит процесс магнитной индукции;
  • барабан грузовой лебедки. Важная составляющая подобного механизма. В электролебедке он соединен с редуктором, благодаря которому тормозной барабан лебедки приходит в действие. На данный элемент наматывается трос;
  • раму. Это — опорная конструкция механизма. Несмотря на то, что многие недооценивают значение данного элемента, от его прочности зависит надежность работы всего устройства;
  • тормозная система. Благодаря данному узлу трос можно зафиксировать, чтобы он самопроизвольно не двигался дальше;
  • трос. От диаметра и прочности троса зависит способность устройства поднимать различные грузы. При всей своей кажущейся простоте, стоит понимать, что трос является сложным в изготовлении высокотехнологичным оборудованием. От его качества во многом зависит безопасность работы с грузоподъемным оборудованием;
  • пульт управления. Он предназначен для того, чтобы упростить процесс управления механизмом. Инструкция по эксплуатации электрической лебедкой, которая идет в комплектации с любым устройством, поможет вам разобраться с особенностями управления техникой;
  • понижающий редуктор. Этот элемент нужен, чтобы быстро вращающийся электродвигатель мог плавно вращать барабан на который идет намотка троса. С помощью понижающего редуктора можно регулировать плавность тяги, а также замедлять обороты.

При проведении расчета тяговой лебедки стоит учитывать качество всех отдельных элементов механизма. Нельзя приобретать устройство с мощным двигателем, но плохим редуктором. Оптимальным сочетанием между ценой и качеством будет электрическая лебедка KDJ, приобрести которую можно на сайте.

Принцип работы электрической лебедки

Применение данного типа оборудования не ограничивается только перемещением грузов в вертикальной плоскости, оно востребовано во всех сферах, где требуется работа с тяжелыми или большими объектами. В зависимости от области применения меняются и требуемые характеристики. Лебедку можно использовать и как автономное устройство, и как часть строительного подъемного механизма.

Принцип работы механизма зависит от самых важных его комплектующих. Так, электродвигатель преобразует электрическую энергию в силовую тягу. Благодаря редуктору усилия направляются в правильную сторону, после чего трос, прикрепленный к грузу, начинает наматываться на барабан.

Виды электрических лебедок

Существует несколько критериев, по которым можно поделить такие устройства:

  • способ установки. Выделяют переносные и стационарные устройства. Мини электрическую лебедку достаточно легко установить в любом необходимом для вас месте. Такие устройства весят до 50 килограмм (например, вес лебедки электрической 220В составляет всего 40 килограмм, при этом она способна поднимать грузы мощностью до 0,3 т). Для работы таких механизмов необходимо подключение к стандартному источнику питания Стационарные устройства же предназначены для поднятия больших тяжестей (модель JM 500K 380В М может поднимать грузы весом до 5 тонн);
  • сфера применения. Есть автомобильные и обычные устройства. Привод электрической лебедки работает от аккумулятора, при этом обычные устройства подключают к электрической сети. Отзывы о модели WINCH 9500 LBS С ДУ говорят о том, что устройство является оптимальным сочетанием между ценой и качеством.
Читайте так же:
Был двух фазный выключатель

Оптимальный типоразмер лебедки

Разные разрабатывают различные типоразмеры своих механизмов. При этом расчет грузовой лебедки должен учитывать следующие показатели:

  • натяжение каната на первом слое навивки;
  • емкость барабана;
  • скорость поднятия груза;
  • массу устройства;
  • диаметр троса;
  • рабочее напряжение;
  • мощность двигателя;
  • диаметр барабана лебедки.

Сфера применения электрических лебедок

Электрические лебедки с пультом отличаются своей универсальностью, так что их можно использовать для выполнения следующих задач:

  • поднятие грузов на строительстве (особенно актуальными тут будут лебедки электрические JM, поскольку они отличаются большой емкостью барабана, так что подходят для работы с высотными зданиями);
  • выполнение операций во время монтажных работ;
  • освобождение автомобиля с труднопроходимых мест и так далее.

Также устройства используют для комплектации мачтовых подъемников, кранов и другой техники. Кроме того, лебедки с небольшой грузоподъемностью актуальны и для выполнения ряда работ возле дома.

Требуемая грузоподъемность механизма

Стоит понимать, что грузоподъемность устройства — это лишь показатель, который необходимо учитывать во время расчета лебедки (особенно если говорить об автомобильных лебедках). Фактически, требуемая тяга равна массе груза, что умножается на сумму факторов трения и подъема. Именно от этого показателя и стоит исходить, выбирая для себя качественную электрическую лебедку.

Использование ручной лебёдки

В основном ручные лебёдки изготавливаются следующих видов:

  • барабанные;
  • рычажные;
  • монтажно-тяговые.

Лебедка на машину

Ручные агрегаты применяется на строительных площадках, складских помещениях, автомобильных и домашних мастерских, загородных домах. Первый тип используется для подъёма, опускания, перемещения груза небольших габаритов с ограниченной массой Источником движения служит вращение барабана вручную. Корпус изделия должен быть жёстко закреплён к выбранной поверхности.

Рычажные ручные конструкции применяются в тех случаях, когда необходимо переместить грузы, обладающие большими габаритами и массой. Они не требуют жёсткого закрепления с одной из сторон. Универсальность таких агрегатов заключается в том, что ни успешно могут применяться на горизонтальной и вертикальной плоскости.

Монтажно-тяговые агрегаты конструктивно отличаются от барабанных и рычажных устройств. В них могут использоваться канаты или стропы любой длины. Принципом работы является протягивание каната через механизм в заданном направлении. Одним из вариантов такого устройства является так называемая червячная лебёдка. В ней используется зубчатая передача с оборотным усилием. Основным недостатком таких систем является повышенный коэффициент трения, создаваемый между зубчатым колесом и червячным винтом. Это обстоятельство приводит к быстрому износу всего механизма.

Применение тяговой лебедки

Все конструкции с ручным приводом применяются как вспомогательное (дополнительное) грузоподъёмное оборудование. Особенно в тех случаях, когда имеется ограничение свободного пространства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector