Привод грузоподъёмных машин
Привод грузоподъёмных машин в общем виде можно разделить на два основных типа. К первому типу относятся приводы грузоподъёмных машин автоматизированные, или машинного типа. Машинный, автоматизированный привод грузоподъёмных механизмов может выполняться с применением в своей конструкции электрического двигателя, парового двигателя, а также гидравлического двигатели, двигатели внутреннего сгорания, гидравлические и пневматические двигатели.
Кроме того, машинный тип привода грузоподъёмного оборудования может включать в свой состав различные комбинации приводов. Наиболее распространёнными комбинациями приводов грузоподъёмных машин автоматизированного типа являются комбинации дизель — электричество, а также электрогидравлика и электропневматика. Ко второму основному типу приводов грузоподъёмных машин относится ручной тип приводов.
В подавляющем большинстве случаев наиболее распространённым типом приводов, используемых в различных отраслях деятельности человека, являются электрические приводы. Применение электрического привода в качестве привода грузоподъёмных машин имеет целый ряд существенных достоинств в отличие от других типов приводов.
К основным преимуществам относится возможность использования оборудования в любой момент, возможность монтажа в каждом механизме самостоятельного двигателя. Возможность применения самостоятельного двигателя существенно снижает сложность конструкции и улучшает возможности управления механизмом. Этот тип приводов также наиболее экономичен, и в нём достаточно просто осуществить регулирование скорости, в достаточно широких пределах.
Регулирование скорости в широких пределах наиболее распространено в электродвигателях с применением постоянного типа тока. Также к достоинствам приводов, использующих электричество в качестве движущие силы, является возможность применения реверсивного движения в механизмах.
Кроме того, применение электрического привода в механизмах, предназначенных для подъёма груза, существенно увеличивает безопасность эксплуатации оборудования. Также, применение электрического привода увеличивает показатели надежности, применяемых предохранительных устройств. Ещё одним достоинством электропривода является возможность без риска повреждений переносить недолгие возникающие перегрузки.
Грузоподъёмные механизмы, комплектующиеся паровым приводом, мало распространены из-за крайне невысоких показателей коэффициентов полезного действия. Кроме того, паровые приводы обладают достаточно большими габаритными размерами и повышенным весом. К недостаткам использования правого привода также относится слишком длительный период времени необходимый для осуществления подготовительных операций перед началом эксплуатации. Паровой привод имеет большие показатели по расходу топлива, когда существует потребность в постоянной готовности грузоподъёмного оборудования к работе.
В отличие от парового привода, применение в качестве приводного механизма на подъемно-транспортном оборудовании конструкции, использующей в своём составе двигатели внутреннего сгорания, применяются в значительной степени чаще. Наибольшее распространение в грузоподъёмных механизмах получили приводы, использующие в качестве топлива жидкость или газ. Приводы с применением двигателя внутреннего сгорания обладают достаточно большим списком преимуществ. К основным достоинствам использования относятся абсолютная независимость работы оборудования от источников электрического питания, возможность приступить к работе в любой момент времени, малые габаритные размеры оборудования и как следствие небольшой вес, повышенные показатели коэффициента полезного действия и экономичности, а также наличие возможности корректирования скорости движения грузов.
К основным недостаткам можно отнести необходимость устанавливать фрикционные муфты для осуществления запуска оборудования под нагрузкой. Эти муфты производят отключение двигателя от механизма во время пуска. Потребность использования двигателей с большими чем необходимо мощностями для безопасного преодоления возникающих пусковых моментов также являться недостатком. Кроме того, в данном приводе невозможно производить реверсивное движение без дополнительных устройств. В подавляющем большинстве случаев грузоподъёмное оборудование работает с применением одного двигателя внутреннего сгорания посредством системы различных зубчатых передач и муфт и каждый привод каждого механизма необходимо оснащать специальным устройством, обеспечивающим реверсивное движение.
Наибольшее распространение получили комбинированные типы приводов, включающие в свой состав дизель двигатель и электродвигатель. Использование дизель-электрического привода в максимальной степени суммируют все преимущества и достоинства того и другого типа приводов и максимально же минимизирует все недостатки. Основным недостатком использования комбинированного типа приводов являются повышенные габаритные размеры и достаточно высокая стоимость установки в целом.
Следующим типом автоматизированных приводов, применяемых в качестве движущего элемента оборудования, являются гидравлические приводы. Гидравлический привод включает в свой состав электродвигатель или же двигатель внутреннего сгорания, который осуществляет передачу движения насосу. Этот насос производит перемещение рабочей жидкости к рабочему гидравлическому цилиндру через специальную сеть трубопроводов и клапанов, предназначенных для управления приводом.
Гидравлический привод имеет достаточно небольшие габаритные размеры и позволяет в широком диапазоне производить регулирование скорости. К достоинствам применения гидравлического привода также относится плавность его работы, что в максимальной степени позволяет устранить возникающие динамические нагрузки. Также к достоинствам можно отнести общую простоту конструкции привода, которая, в конечном счете, предотвращает перегрузку оборудования.
Использование гидравлического привода в качестве приводного механизма на грузоподъёмное оборудование в силу перечисленных достоинств широко распространено. Данный тип привода имеет определенные недостатки, к которым, прежде всего, относятся повышенные гидравлические сопротивления в трубопроводах, потребность в постоянном контроле над осуществлением герметичности оборудования, чувствительность к пониженным и повышенным температурам эксплуатации, малая экономичность во время эксплуатации с весом грузов меньше расчётной.
Основным отличием использования пневматических приводов в сравнении с гидравлическими приводами является разная рабочая среда. В пневматических приводах применяют в качестве рабочей среды воздух под давлением варьирующемся в пределах от 0,5 до 0,8 МПа.
Этот воздух подается в цилиндры толкателем прямого действия, а штоки поршней воздействуют на рабочий орган. Подвод воздуха под давлением осуществляется от специальных компрессорных установок. Достоинством применения пневматических приводов является плавность эксплуатации, простота оборудования, возможность комфортного управления и обслуживания, а также ремонта и возможность компенсации перегрузок. Недостатком является малый радиус действия пневматических установок. Использование пневматического привода не получило большого распространения в грузоподъёмных механизмах.
Для того чтобы выбрать требуемый в том или ином случае тип привода грузоподъемного механизма нужно произвести полный анализ всех конструктивных, эксплуатационных, а также экономических показателей. В конечном счёте основным показателем, определяющим применение того или иного типа привода является себестоимость перемещения грузов, энергетическая ёмкость оборудования, надёжность и безопасность эксплуатации, максимальное удобство и простота управления и обслуживания, а также общая технологичность конструкции оборудования.
Второй тип приводов, применяемых грузоподъёмных механизмах является ручной привод. Этот привод используется для осуществления подъема и опускания грузов с небольшими скоростями и в напряжённом режиме. Грузоподъёмные механизмы, использующие ручной привод применяются в качестве вспомогательного механизма.
