Завдання на проектування і методичні вказівки до його виконання 1 страница

5.1 Частина перша:електропривод змінного струму вантажопідйомної лебідки мостового крана

5.1.1 Загальні відомості Мостовий кран /1,2/служить для підіймання-опускання вантажу і його горизонтального переміщення в двох взаємно перпендикулярних напрямах: в одному – при рушенні самого моста по рейках, в іншому – при рушенні вантажного возика уздовж балки, укріпленої у верхній частині крана. Підйомні крани використовуються у виробничих цехах, а також на складах.

Кінематична схема підйомної лебідки крана приведена на рис. 5.1, де 1 - канатний барабан, 2 - редуктор, 3 – муфта з електромагнітним фрикційним

Рисунок 5.1- Кінематична схема механізму підйому мостового крана

гальмом, 4 - привідний двигун, 5 - поліспаст (на рисунку надані схеми поліспаста з різною кратностю k),6 – вантажозахоплюючий пристрій (крюк), 7 - корисний вантаж.

Цикл роботи лебідки включає в себе наступні операції (рис. 5.2):

- строповку вантажозахоплюючого пристрою (ланка 0-1);

- розгін (1-2), рушення з усталеною швидкістю (2-3) і гальмування (3-4) привода при виборі слабини (провису) каната;

- розгін привода при підійманні крюка з вантажем (4-5);

- підйом крюка з вантажем з усталеною швидкістю (5-6);

- гальмування привода при підійманні крюка з вантажем (6-7) з накладен­ням гальма в момент зупинки (7);

- горизонтальне переміщення крюка з вантажем до місця розвантаження (7-8);

- розгальмування привода (8) і розгін при опусканні крюка з вантажем (ланка 8-9);

- опускання крюка з вантажем з усталеною швидкістю (9-10);

- гальмування привода при опусканні крюка з вантажем (10-11) з переходом на знижену (посадкову) швидкість (11);

- опускання крюка з вантажем з посадковою швидкістю (11-12) і посадка вантажу (12-13);

- розгін (12-14), рушення з усталеною швидкістю (14-15) і гальмування (15-16) привода при напуску провису каната;

- розвантаження вантажозахоплюючого пристрою (16-17);

- розгін (17-18), рушення з усталеною швидкістю (18-19) і гальмування привода (19-20) при виборі провису;

- розгін (20-21), рушення з усталеною швидкістю (21-22) і гальмування (22 - 23) привода при підійманні крюка з накладенням гальма в момент зупинки (23);

- горизонтальне переміщення крюка до місця строповки (23 - 24);

- розгін (24-25), рушення з усталеною швидкістю (25-26) і гальмування (26 - 27) з можливим переходом на знижену швидкість (27);

- опускання крюка зі зниженою швидкістю (27-28) і посадка (28-29);

- розгін(28-30),рушення з усталеною швидкістю(30-31) і гальмування(31-32)

t

-vб,-v

vб,v

Рисунок 5.2- Циклова тахограма роботи підйомної лебідки мостового крана: ─ лінійна швидкість барабана; - - - – швидкість вантажу (крюка)

привода при напуску провису. Всі подальші цикли повторюються у вказаному порядку.

В електроприводі лебідки застосовується асинхронний двигун з фазним ротором. Напруга мережі 380 В.

5.1.2 Зміст роботи.

5.1.2.1 Розрахункова частина Для її виконання потрібно:

а) визначити статичні механічні навантаження, попередньо розрахувати потрібну потужність двигуна і вибрати його по каталогу;

б) встановити необхідні режими роботи і побудувати відповідні механічні характеристики двигуна для реалізації тахограми (див. рис. 5.2);

в) визначити опори пускорегулюючих резисторів, що включаються в роторне коло двигуна;

г) розрахувати і побудувати графіки залежностей швидкості, моменту і струму ротора двигуна від часу за цикл роботи механізму;

д) перевірити попередньо вибраний двигун з умов нагріву і перевантажувальної здатності;

е) вибрати з довідника стандартні ящики пускорегулюючих опорів і скласти схему їх зовнішніх з'єднань;

ж) визначити споживану електроенергію за цикл роботи механізму.

5.1.2.2 Графічна частина У розрахунково-пояснювальній записці і на демонстраційних плакатах повинні бути приведені:

а)кінематична схема механізму підйому (див. рис. 5.1) зі зображенням полиспаста, кратність якого відповідає номеру варіанта завдання;

б)механічні і швидкісні характеристики двигуна;

в)графіки перехідних процесів;

г)схема силових кіл двигуна з роторними резисторами.

5.1.3 Вихідні дані

Найменування, позначення, розмірності та значення технічних і технологічних параметрів лебідки приведені в табл. 5.1. Варіанти значень параметрів призначаються керівником курсового проекту.

5.1.4 Методичні вказівки

5.1.4.1 Попередній розрахунок потужності двигуна При змінному механічному навантаженні, що характерно для кранових і більшості інших механізмів, потужність двигуна визначають методом послідовних наближень: спочатку потужність попередньо знаходять з діаграми статичного навантаження (при усталених значеннях швидкості руху), потім будують повну навантажувальну діаграму з урахуванням перехідних процесів і перевіряють двигун за нагрівом і перевантажувальною спроможністю.

Попередня потужність двигуна визначається через середньоквадратичне (еквівалентне) значення статичної потужності. Порядок розрахунку для механізму підйому мостового крана наступний.

Спочатку розраховується тривалість роботи двигуна при різних навантаженнях. З цією метою для заданих значень лінійної швидкості , середнього прискорення а і висоти Н визначають:

- тривалість розгону (гальмування)

- шлях розгону (гальмування)

- тривалість руху з усталеною швидкістю при підійманні вантажу або крюка

Для випадку опускання вантажу (крюка) потрібно мати на увазі, що перед посадкою швидкість повинна бути знижена.

Таблиця 5.1- Технічні і технологічні параметри підйомної лебідки

	Найменування	Позначення	Розмір ність	Варіанти значень
	Вантажопідйомність лебідки		кН
	Вага крюка		кН	6,4	7,2	7,2
	Діаметр барабана		м	0,5	0,4	0,4
	Момент інерції барабана		кг∙м2
	Кратність полиспаста
	Швидкість підіймання вантажу		м/c	0,5	0,45	0,45
	Швидкість опускання вантажу		м/c	0,53	0,48	0,48
	Середнє прискорення (сповільнення) при підійманні вантажу		м/c2	0,43	0,35	0,35
	Середнє прискорення (сповільнення) при опусканні вантажу		м/c2	0,35	0,3	0,3
	Швидкість підіймання пустого крюка		м/c	0,51	0,47	0,46
	Швидкість опускання пустого крюка		м/c	0,52	0,47	0,47
	Середнє прискорення (сповільнення) при підійманні пустого крюка		м/c2	0,53	0,55	0,52
	Середнє прискорення (сповільнення) при опусканні пустого крюка		м/c2	0,6	0,6	0,6
	Посадкова швидкість		м/c	0,08	0,07	0,07
	Висота підіймання		м	10,8	12,4	11,4
	Висота опускання		м	9,8	11,4	10,4
	Довжина провису		м	1,5	1,4	1,4
	Швидкість при виборі (напуску) провису		м/с	0,45	0,4	0,4
	Середнє прискорення (сповільнення) при виборі або напуску провису		м/с²	0,56	0,58	0,55
	Тривалість горизонтального переміщення вантажу		c
	Тривалість горизонтального переміщення крюка		с
	Тривалість завантаження		с
	Тривалість розвантаження		с	7,5

Продовження табл.5.1

	7,2	7,2					10,2
	0,4	0,4	0,6	0,6	0,6	0,6	0,5	0,5
	0,4	0,4	0,2	0,25	0,22	0,2	0,3	0,25
	0,42	0,42	0,21	0,27	0,23	0,21	0,32	0,27
	0,3	0,3	0,17	0,25	0,22	0,21	0,28	0,26
	0,25	0,25	0,13	0,2	0,18	0,16	0,21	0,2
	0,42	0,41	0,2	0,26	0,21	0,2	0,31	0,26
	0,42	0,41	0,21	0,26	0,21	0,21	0,31	0,26
	0,45	0,45	0,27	0,37	0,3	0,28	0,5	0,36
	0,5	0,5	0,3	0,35	0,3	0,3	0,55	0,38
	0,07	0,06	0,028	0,028	0,028	0,0025	0,04	0,03
		14,5	23,2	22,6	19,4	7,5		14,4
	10,5	13,5		20,5				13,5
	1,3	1,3	0,6	0,7	0,6	0,7	0,9	0,8
	0,4	0,36	0,17	0,17	0,17	0,17	0,27	0,23
	0,47	0,48	0,28	0,4	0,3	0,29	0,52	0,37

Продовження табл.5.1

			8,6	9,6	6,4	6,4	6,4	8,6
	0,5	0,5	0,45	0,45	0,5	0,5	0,5	0,45
	0,25	0,25	0,35	0,3	0,5	0,5	0,5	0,35
	0,26	0,26	0,37	0,32	0,53	0,53	0,53	0,37
	0,23	0,25	0,38	0,3	0,42	0,45	0,42	0,35
	0,18	0,21	0,32	0,26	0,38	0,41	0,39	0,3
	0,25	0,25	0,36	0,31	0,51	0,51	0,51	0,36
	0,26	0,26	0,36	0,31	0,52	0,52	0,52	0,36
	0,3	0,37	0,6	0,45	0,6	0,55	0,65	0,58
	0,35	0,4	0,65	0,48	0,65	0,6	0,7	0,63
	0,035	0,03	0,05	0,045	0,07	0,08	0,08	0,05
	7,9	14,6		21,5		9,6	9,2
	7,1	13,7	18,5			8,6	8,2	20,5
	0,9	0,8	1,1	1,0	1,5	1,4	1,4	1,1
	0,23	0,23	0,3	0,27	0,45	0,45	0,45	0,3
	0,33	0,38	0,63	0,46	0,62	0,57	0,67	0,6

Продовження табл.5.1

	8,6		6,4		6,4		7,2	7,2
	0,45	0,6	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,4
	0,4	0,2	0,5	0,25	0,5	0,25	0,4	0,43
	0,42	0,21	0,53	0,26	0,53	0,26	0,42	0,46
	0,35	0,21	0,43	0,22	0,4	0,23	0,31	0,37
	0,3	0,17	0,36	0,17	0,35	0,18	0,26	0,3
	0,4	0,21	0,51	0,25	0,5	0,25	0,41	0,42
	0,41	0,21	0,52	0,26	0,52	0,25	0,41	0,42
	0,47	0,33	0,56	0,35	0,6	0,3	0,46	0,5
	0,53	0,38	0,6	0,4	0,68	0,38	0,52	0,55
	0,05	0,025	0,08	0,035	0,08	0,03	0,06	0,07
		6,5		7,7	9,6	7,2		14,5
	16,5			6,9	8,6	6,4
	1,2	0,7	1,5	0,9	1,6	0,7	1,1	1,2
	0,3	0,17	0,45	0,23	0,45	0,23	0,36	0,36
	0,5	0,36	0,58	0,37	0,64	0,35	0,5	0,52

Продовження табл.5.1

	6,4	8,6			10,2	7,2	8,6
	0,5	0,45	0,5	0,6	0,5	0,4	0,45	0,5
	0,5	0,35	0,25	0,2	0,3	0,45	0,35	0,25
	0,53	0,37	0,26	0,21	0,32	0,48	0,37	0,26
	0,42	0,29	0,22	0,2	0,28	0,4	0,32	0,25
	0,38	0,22	0,18	0,16	0,21	0,35	0,27	0,21
	0,51	0,35	0,25	0,2	0,31	0,46	0,35	0,26
	0,52	0,36	0,26	0,21	0,31	0,46	0,35	0,26
	0,6	0,42	0,35	0,28	0,38	0,52	0,46	0,38
	0,7	0,5	0,4	0,32	0,45	0,63	0,54	0,42
	0,08	0,05	0,035	0,025	0,04	0,07	0,05	0,03
	9,6		7,4				19,5	14,8
	8,6	17,5	6,6	7,5			17,5	13,9
	1,4	1,0	0,8	0,7	0,9	1,1	1,0	0,8
	0,45	0,3	0,23	0,17	0,27	0,4	0,3	0,23
	0,65	0,47	0,37	0,3	0,41	0,58	0,5	0,4

Продовження табл.5.1

	7,2	6,4		9,6	9,6		10,2	6,4
	0,4	0,5	0,6	0,45	0,45	0,5	0,5	0,5
	0,4	0,5	0,2	0,3	0,3	0,25	0,3	0,5
	0,42	0,53	0,21	0,32	0,32	0,26	0,32	0,53
	0,37	0,38	0,18	0,26	0,25	0,25	0,28	0,39
	0,31	0,32	0,12	0,2	0,2	0,2	0,22	0,3
	0,41	0,51	0,21	0,3	0,32	0,26	0,32	0,51
	0,41	0,51	0,21	0,32	0,32	0,26	0,32	0,51
	0,53	0,58	0,23	0,39	0,35	0,32	0,37	0,56
	0,6	0,65	0,3	0,44	0,44	0,4	0,45	0,6
	0,06	0,08	0,028	0,045	0,045	0,03	0,04	0,08
	13,5		22,2			15,8		9,4
	12,5		19,8	21,5	23,5	14,9	27,5	8,4
	1,2	1,4	0,7	0,8	0,8	0,9	0,9	1,3
	0,36	0,45	0,17	0,27	0,27	0,23	0,27	0,45
	0,57	0,61	0,26	0,41	0,4	0,36	0,4	0,58