Как выбрать мощность двигателя тоннельной обделочной тележки

Выбор подходящей мощности двигателя для тоннельной тележки для обделки имеет решающее значение для эффективной и безопасной эксплуатации. Он включает в себя учет различных факторов, связанных с функцией тележки, характеристиками тоннеля и процессом бетонирования.

Выбор мощности двигателя тележки для обделки туннеля

1. Функции туннельной тележки и связанных с ней грузов:

Тележка для обделки тоннеля обычно выполняет несколько задач, каждая из которых требует определённой мощности:

Перемещение/перемещение: Это основная функция. Двигатель должен преодолевать:

Сопротивление качению: Трение между колёсами и гусеницами.

Сопротивление уклону: Если тоннель имеет уклон (возможность движения).

Крутящий момент ускорения: Сила, необходимая для разгона и увеличения скорости тележки.

Общий вес тележки: Включает стальную опалубку, гидравлическую систему, бетон, если он присутствует во время движения (хотя обычно он заливается после позиционирования), а также любое вспомогательное оборудование или персонал.

Перемещение на короткие расстояния: Для точного позиционирования двигатели должны обеспечивать точное управление.

Работа гидравлической системы: Большинство современных тележек для обделки используют гидравлические цилиндры для различных операций:

Подъём и опускание опалубки: Это включает в себя преодоление веса опалубки и давления бетона во время заливки.

Открытие и закрытие боковых шаблонов: Для распалубки и регулировки.

Горизонтальная и вертикальная регулировка: для точного выравнивания.

Виброуплотнение бетона: некоторые тележки оснащены вибраторами для обеспечения надлежащего уплотнения бетона. Гидравлическому насосу требуется достаточная мощность для привода этих цилиндров и вибраторов.

Вспомогательные функции:

Освещение: для обеспечения видимости в туннеле.

Системы управления: для питания электрических и электронных компонентов.

2. Ключевые факторы, влияющие на выбор мощности двигателя:

Характеристики тележки:

Длина и вес тележки: Более длинные и тяжёлые тележки требуют больше мощности для перемещения и подъёма.

Максимальная длина футеровки на единицу: Это отражает масштаб операции.

Скорость передвижения: Требуемая скорость передвижения влияет на требуемую мощность, особенно для ускорения. Обычная скорость передвижения составляет около 8 м/мин.

Преодолеваемая высота (подъём): Если туннель имеет уклон, двигатель должен быть достаточно мощным, чтобы преодолеть силу тяжести, направленную вверх. Типичная способность преодолевать уклон составляет 4%.

Характеристики туннеля:

Геометрия туннеля: Прямые и изогнутые туннели, различные варианты поперечного сечения.

Состояние грунта: Влияет на укладку рельсов и потенциальное сопротивление при движении.

Свойства бетона и способ заливки:

Плотность и осадка бетона: Более тяжёлый или жёсткий бетон может оказывать большее давление на опалубку, что влияет на мощность гидравлической системы.

Скорость заливки: Более высокая скорость заливки может потребовать более надежных гидравлических систем.

Эксплуатационные требования:

Рабочий цикл: Частота и продолжительность работы двигателей. Непрерывная работа требует более мощных двигателей для предотвращения перегрева.

Пусковой крутящий момент: Двигатель должен обеспечивать достаточный крутящий момент для преодоления статического трения и разгона тележки с места.

Факторы безопасности: Всегда учитывайте запас прочности на непредвиденные нагрузки, износ и возможные перегрузки.

Электропитание:

Напряжение и ток: Двигатель должен быть совместим с имеющимся источником питания в туннеле.

Эффективность электрических и гидравлических систем: Неэффективные системы потребуют большей входной мощности для достижения той же выходной мощности.

3. General Calculation Principles:

Хотя конкретные расчёты могут быть сложными и часто выполняются производителями, общий подход включает:

Расчёт индивидуальных потребностей в мощности:

Для движения: рассчитайте силу, необходимую для преодоления сопротивления качению, сопротивления движению и ускорения. Затем используйте формулу P=F×v (Мощность = Сила x Скорость) для линейного движения или P=T×ω (Мощность = Крутящий момент x Угловая скорость) для вращательного движения, обеспечивая единообразие единиц измерения.

Для гидравлического насоса: определите требуемое гидравлическое давление и расход для всех гидроцилиндров. Мощность двигателя насоса можно рассчитать на основе этих значений и КПД насоса.

Суммирование потребностей в мощности: сложите мощность, необходимую для каждой основной функции (движение, гидравлический насос и т. д.).

Применение коэффициента запаса: умножьте общую расчётную мощность на коэффициент запаса (например, от 1,2 до 1,5) для учёта потерь, изменяющихся условий и пиковых нагрузок.

Учитывайте КПД двигателя: выходная мощность двигателя будет меньше входной из-за потерь КПД. Убедитесь, что номинальная мощность выбранного двигателя достаточна для требуемой выходной механической мощности.

Пример (из результатов поиска):

В качестве примера можно привести туннельную тележку для обделки со следующими характеристиками:

Двигатель передвижения: 7,5 кВт * 2 = 15 кВт (указывает на два двигателя для передвижения);

Двигатель масляного насоса: 7,5 кВт;

Общая мощность: 22,5 кВт;

Это говорит о том, что для типичной туннельной тележки для обделки общая мощность может составлять от 15 до 25 кВт, при этом значительная часть приходится на механизм передвижения и гидравлическую систему.

Рекомендации по выбору мощности двигателя:

Проконсультируйтесь с производителями: Самый надежный способ выбрать мощность двигателя — предоставить производителям туннельных тележек подробную информацию о вашем проекте (размеры туннеля, вес тележки, требуемые скорости, объем бетона и т. д.). Они обладают специальными знаниями, могут выполнить подробные расчеты и порекомендовать подходящее оборудование.

Изучите технические характеристики: Найдите подробные технические параметры существующих тележек, соответствующие масштабу вашего проекта.

Учитывайте модульность: некоторые тележки могут быть оснащены отдельными двигателями для разных функций (например, отдельные двигатели для передвижения и отдельный двигатель для гидравлического насоса), что позволяет оптимизировать распределение мощности.

Задел на будущее: учитывайте потенциальные будущие потребности или изменения в объёме проекта, которые могут потребовать немного большей мощности.

Энергоэффективность: выбирайте двигатели с высокой энергоэффективностью для снижения эксплуатационных расходов.

Внимательно рассмотрев эти факторы и проконсультировавшись с опытными специалистами, вы сможете выбрать двигатель нужной мощности для вашей тележки для обделки тоннеля, что обеспечит эффективное, безопасное и надёжное строительство тоннеля.