Электрооборудование мостового крана - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Электрооборудование мостового крана

Технические характеристики механизмов крана, режимы их работы. Требования, предъявляемые к электроприводам мостового крана. Расчет мощности и выбор электродвигателей привода, контроллера для пуска и управления двигателем, пускорегулирующих сопротивлений.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАМЕНСК - УРАЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ»
ТЕМА: «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ МОСТОВОГО КРАНА»
Основными направлениями экономического и социального развития являются дальнейшее повышение эффективности металлургии и повышения качества выпускаемой продукции.
Важнейшими задачами в развитии металлургической промышленности является механизация трудовых работ и автоматизация производственных процессов. В решении этих задач значительная роль выпала на подъемно-транспортные механизмы, в первую очередь краны, применяющиеся на металлургических предприятиях.
Следует заметить, что производительность цехов предприятия в значительной мере зависит от надежности работы и производительности кранов.
Работа крана в условиях того или иного цеха специфична и зависит от характера конкретного производственного процесса.
Конструкция крана в основном определяется из его назначения и специфики технологического процесса. Ряд узлов, например, механизм подъема и передвижения выполняются однотипными для кранов различных видов. Поэтому имеется много общего в вопросах выбора и эксплуатации электрооборудования крана. Оборудование крана стандартизовано, поэтому краны, различные по назначению и конструкции, комплектуются серийно-выпускаемым типовым электрооборудованием. Схемы управления отдельными кранами отличаются, это связано со спецификой цехов и назначением крана.
Проектируемый кран, грузоподъемностью 10 т.с., предназначен для подъема и перемещения грузов в металлургическом производстве крытых помещениях при температуре окружающего воздуха от +400С до -400С.
Кран предназначен для разгрузки железнодорожных составов с анодными блоками и погрузки на внутрицеховой транспорт.
Технические характеристики механизмов крана, режимы их работы
Проектируемый кран, грузоподъемностью Q=10 т.с. снабжен тремя основными механизмами:
Привод ходовых колес осуществляется от двух асинхронных двигателей с фазным ротором.
Наименование данных механизма передвижения моста:
1. Скорость передвижения моста х (м/мин)………………………...75
2. Пролет моста L (мм)……………………………………………..17000
3. Масса крана G (т.с.)………………………………………………..22,5
4. База крана (мм)……………………………………………………4500
5. Число ходовых колес…………………………………………………4
6. Диаметр ходовых колес (мм)……………………………………...500
7. Тип рельса………………………………………………………..КР-70
8. Тип редуктора………………………………...1Ц2У 200-10-12(21)У1
9. Передаточное число…………………………………………………10
10. Группа режимов работы…………………..М7(5М ГОСТ 25835-83)
Движение тележки осуществляется асинхронным двигателем с фазным ротором через редуктор.
Наименование данных механизма передвижения моста:
1. Скорость передвижения тележки х (м/мин)…………………...37,8
2. Число ходовых колес…………………………………………………4
3. Тип рельса………………………………………………………….Р-50
4. Тип редуктора……………………………………….Ц3ВК-160-20-16У1
5. Полное передаточное число…………………………………………...20
6. Диаметр колес (мм)…………………………………………………...320
7. Группа режимов работы………………………М6(4М ГОСТ 25835-83)
Привод механизма подъема осуществляется асинхронным двигателем с фазным ротором через шестереночный редуктор.
Наименование данных механизма подъема:
1. Грузоподъемность Q(т.с.)……………………………………………...10
2. Высота подъема L (м)…………………………………………………...8
3. Число ветвей полиспаст…………………………………………………3
4. КПД полиспаста……………………………………………………...0,95
5. Длина каната (м)………………………………………………………..93
6. Диаметр каната(мм)………………………………………………….13,5
7. Диаметр блока полиспаст(мм)……………………………………….406
8. Диаметр уравнительного блока (мм)………………………………...406
9. Тип редуктора……………………………………..1Ц2У-400-25-11МУ1
10. Полное передаточное число………………………………………….25
11. Диаметр барабана (мм)……………………………………………...504
12. Группа режимов работы…………………….М7 (5М ГОСТ 25835-83)
13. Скорость подъема х (м/мин)………………………………………….12
Режим работы крановых механизмов - важный фактор при выборе мощности приводных электродвигателей, аппаратуры и системы управления. От него зависит и конструктивное исполнение механизмов.
Режимы работы кранов металлургических цехов разнообразны и в основном определяются особенностями технологических процессов. При этом в ряде случаев даже однотипные краны работают в разных режимах. Неверный выбор режима при проектировании электропривода кранов ухудшает технико-экономические показатели всей установки. Так, например, выбор более тяжелого режима работы по сравнению с реальным приводит к завышению габаритов, массы и стоимости кранового оборудования. Выбор же более легкого режима означает повышенный износ электрооборудования, частые поломки и простой. Поэтому важно выбрать оптимальный режим работы кранового механизма.
Режим работы кранового механизма характеризуется следующими показателями:
1. Относительная продолжительность включения (ПВ)
3. Число включений за 1 час электродвигателя
5. Коэффициент временности нагрузки
6. Коэффициент использования механизма
По правилам Госгортехнадзора для крановых механизмов установлено четыре номинальных режима работы:
Легкий (Л), Средний (С), Тяжелый (Т) и Весьма тяжелый (ВТ).
Для каждого механизма крана режим работы определяется отдельно, режим работы крана в целом устанавливается по механизму подъема. В соответствии со стандартом СЭВ 2077-80 все краны разделяются на 7 классов (А0-А6) ([2] стр. 7 табл. 1). Все механизмы крана работают в весьма тяжелом режиме (ВТ) ПВ=40%.
Требования, предъявляемые к электроприводам крана
Крановый электропривод работает в специфичных условиях, определяемых условиями работы крановых механизмов, к которым относятся: работа в повторно-кратковременном режиме при большом числе включений в час, различные внешние воздействия на оборудование крана.
Выбранная схема электропривода должна удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечить надежность работы всех элементов и узлов механизма электропривода;
- осуществить пуск, реверс, торможение привода, создание необходимых диапазонов регулирования скорости;
- обеспечить надежность защиты электрооборудования от токов короткого замыкания и перегрузок, т.е. схема должна иметь все виды защиты, предусмотренные в ПУЭ.
Управление работой крана осуществляется из кабины, в которой устанавливается защитная панель. Кроме защитной панели и установленного в ней электрооборудования в кабине крана размещены командоконтроллеры для управления механизмами крана, автомат для запитки освещения крана, кнопка включения сирены и другое.
На мосту крана устанавливаются двигатели с тормозами. Кроме того, на мост вынесены ящики сопротивлений.
На тележку устанавливаются двигатели подъема и передвижения тележки с тормозными механизмами. Электрооборудование тележки запитывается гибким кабелем.
Обоснование выбора системы электропривода
Все многообразие различных схем управления может быть разделено по следующим группам:
1. По способу управления, непосредственно кулачковыми контроллерами. Весь процесс управления осуществляется непосредственно оператором (крановщиком).
2. Управление кнопочными постами. Возможности управления ограничены особенностями пульта.
3. Управление сложным комплексным устройством (магнитным контроллером с использованием преобразователя энергии или без него). Оператор выбирает только необходимые скорости, а процессы разгона, торможения и необходимые промежуточные операции осуществляются автоматически.
Выбор системы управления для крановых механизмов осуществляется на основе анализа сравнительных технических данных, а именно: диапазона регулирования, способа управления, ресурса (уровень износостойкости), диапазона возможных скоростей, мощностей электроприводов, показателей динамики и энергии, а также дополнительных данных, определяющих условия эксплуатации электроприводов. Экономическая оценка систем управления должна базироваться на основании минимальных расходов, связанных с первоначальными затратами, эксплуатационными затратами на ремонт, а также затратами энергии, потребляемой из сети за период эксплуатации до капитального ремонта.
Выбирается система с наилучшими экономическими показателями.
Если к электроприводу крановых механизмов предъявляются повышенные требования в отношении регулирования скорости, обеспечения низких устойчивых условий скорости в различных режимах, то применяются двигатели постоянного тока, которые допускают большие перегрузки по моменту, позволяющие опускать и поднимать тяжелые грузы с пониженной скоростью. Однако использование двигателей постоянного тока внесет необходимость преобразования переменного тока в постоянный, что связано с увеличением капитальных затрат, дополнительных затрат энергии и эксплуатационных расходов.
Наиболее распространенный на кранах электропривод асинхронный с фазным ротором, со ступенчатым регулированием угловой скорости, путем изменения величины сопротивления в цепи ротора. Такой привод достаточно прост, надежен, допускает большое число включений в час и применяется при средних и больших мощностях. С помощью резисторов в цепи ротора можно в широких пределах изменять токи и потери энергии в двигателе при переходных процессах, а также получить понижение угловой скорости.
Выбираем тип электропривода для механизмов крана - электропривод переменного тока, асинхронный двигатель с фазным ротором, управляемый командоконтроллером с пускорегулирующим сопротивлением в цепи ротора. Выбор типа электропривода сделали на основании приведенных выше технических и экономических условий, а также требований, предъявляемых к электроприводу крана.
Однако этот привод неэкономичен из-за значительных потерь энергии в пускорегулирующих сопротивлениях, кроме того, имеет повышенный износ двигателя и контактной аппаратуры управления.
Несмотря на это этот электропривод остается более выгодным по сравнению с приводом на постоянном токе.
Для проектируемого электропривода предназначается напряжение 220V 50Hz.
Расчет мощности и выбор электродвигателей привода механизмов крана
Для большинства крановых механизмов условия работы не могут быть заранее заданы. Условия, определяющие выбор электрооборудования, в том числе и двигателей, сводятся к понятию режима работы. В это понятие входят: полная продолжительность включений, продолжительность включения при регулированием число пусков, коэффициент усредненной статистической нагрузки, годовое и суточное использование крана, степень его ответственности, температурные условия эксплуатации и другие параметры.
Отнесение электрооборудования крана к тому или иному режиму работы является исходным при расчете всех элементов кранового оборудования, а соответствие указанного режима фактическому является непременным условием надежности работы крана.
При выборе двигателей для кранового оборудования наиболее сложным считается расчет мощности по условиям теплового режима работы. Специфические способности крановых машин характеризуются повышенными, постоянными потерями и изменяющимися условиями вентиляции при регулировании, что приводит к большим погрешностям при расчете теплового режима работы двигателя по общепринятым методам эквивалентного тока или момента. Эти методы являются достоверными только тогда, когда фактическая продолжительность включения равна номинальной, а число включений и энергия постоянных потерь в цикле соответствует номинальным расчетным параметрам.
Наиболее рациональным в настоящее время является метод выбора двигателя и расчет их мощности, разработанный заводом «ДИНАМО». В основе этого метода лежит использование эквивалентного КПД, являющегося показателем энергетических свойств системы регулирования и определяющего потери энергии в электроприводе.
Выбор электродвигателя можно разделить на три этапа:
На первом этапе: производят предварительный выбор электродвигателя по нагреву для принятой системы электропривода и известного режима работы на основании формулы:
где Рс.н. - максимальная статистическая мощность при подъеме груза или при передвижении с ним, кВт.
k. - коэффициент, определяющий выбор электродвигателя по нагреву для различных систем электропривода ([4] стр. 37 таб. 12).
На втором этапе предварительно выбранный электродвигатель с номинальной мощностью Рн проверяют по условию:
где kэкв., kз., Е0., Ер - расчетные коэффициенты, зависящие от режима работы и маховых масс ([4] стр. 39 таб. 13)
Ен - номинальная относительная продолжительность включения.
kн - коэффициент, равный единице для электроприводов переменного тока.
k0 - коэффициент, зависящий от относительной продолжительности включения кранового механизма Е0 ([4] стр. 40 рис. 6).
kp - коэффициент, учитывающий увеличение потерь на регулировочных характеристиках для систем с параметрическим управлением. Его определяют по формуле:
kp = 1 - 1,2 · (Ер - Ер.б.)([4] стр. 40 формула 1.58)
где Ер - относительная продолжительность включения при регулировании ([4] стр. 39 таб. 13).
Ер.б. - базовая относительная продолжительность включения при регулировании.
kд.п. - коэффициент, учитывающий степень влияния динамических потерь на нагрев электродвигателя ([4] стр. 37 формула 1.55).
где зэкв. - значение эквивалентного КПД, соответствующее заданному числу включений в час Zэкв. ([4] стр. 38 рис. 5).
зэкв.б. - базовое значение эквивалентного КПД при Z=0 ([4] стр. 37 таб. 12)
GD2 - суммарный маховый момент системы, приведенный к валу двигателя, определяется по формуле:
GD2 = 1,15 GpDp2 + 4 · ([4] стр. 26 формула 1.29).
V - скорость вращения механизма, м/мин
На третьем этапе производят проверку выбранного электродвигателя по пусковому режиму, используя зависимость:
Мmax>kз.м. (Мс.max + Мдин)([4] стр. 40 формула 1.59)
где Мmax - максимальный момент электродвигателя.
Мс.max - максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки, приведенный к валу электродвигателя, Н · м.
а - ускорение механизма ([4] стр. 41 таб. 14)
kз.м. - коэффициент запаса по моменту kз.м. = 1,1 ч 1,2
В тех случаях, когда предварительно выбранный электродвигатель не удовлетворяет условиям, выбирают из каталога ближайший больший по мощности и вновь проверяют правильность его выбора.
Определим статистическую мощность на валу двигателя:
G - вес поднимаемого груза (кг)…………………………..….10000 кг
G- вес захватного механизма (кг)………………………………..50 кг
V - скорость вращения барабана (м/с)……………..…………...0,2 м/с
з - КПД механизма………………………………………………...0,8
Рс.н. = 9,81 • • 0,2 • 10 = 24,6 (кВт)
В соответствии с исходными данными по режиму работы и принятой системой электропривода находим значение коэффициента kт = 0,95 ([4] стр. 37 таб. 12).
kт - коэффициент, определяющий выбор двигателя по тепловому режиму.
Находим номинальную мощность двигателя по тепловому режиму предварительно.
По литературе ([4] стр. 13 таб. 4) выбираем электродвигатель МЕF 412-6У1; Рн = 30 кВт; ПВ = 40%; Мmax = 932 Н•м; cosц = 0,71; Iн.с. = 75 А;
Iн.р. = 73 А; Uр = 255 В; J = 0,675 кг • м; з = 85,5%.
Определим полный приведенный к валу двигателя маховый момент всех вращающихся и поступательно-движущихся масс привода и груза:
?GD = (GD)пр = k GpDp + 4 ([4] стр. 26 формула 1.28)
где k - поправочный коэффициент, в среднем 1,15
GpDp - маховый момент ротора электродвигателя и всех других частей, вращающихся со скоростью ротора, Н • м
J - момент инерции двигателя, кг • м……………………………….0,675
GpDp = 4 • 9,81 • 0,675 = 26,487 Н • м
Q - грузоподъемность, кг ……………………………………….10000
V - скорость подъема м/мин……………………………………………..12
n - номинальные обороты двигателя, об/мин………………………….970
?GD = 1,15 • 26,487 + 4 • = 36,6 Н м
Проверим двигатель на обеспечение теплового режима
где kэкв, kз, Е, Ер - расчетные коэффициенты, зависящие от режима работы и маховых масс ([4] стр. 39 таб. 13)
kн - коэффициент, равный единице для электроприводов переменного тока.
kд.п. - коэффициент, учитывающий степень включений динамических потерь на нагрев машины: 1,25 ([4] стр. 37 таб. 12)
зэкв.б. - эквивалентный базисный КПД: 0,76 ([4] стр. 37 таб. 12)
kр - коэффициент, учитывающий увеличение потерь на регулировочных характеристиках.
kр = 1 - 1,2 (Ер - Ер.б.) ([4] стр. 40 формула 1.58)
Ер - относительная продолжительность включения при регулировании
зэкв. - эквивалентный КПД, является показателем энергетических свойств системы регулирования и определяющий потери энергии в электроприводе.
где зэкв. - значение эквивалентного КПД, соответствующее заданному числу включений в час Zэкв. ([4] стр. 38 рис. 5 гр. 4).
Выбранный электродвигатель по нагреву подходит.
Проверим выбранный двигатель по обеспечению пускового режима
Мmax > kзм (Мс.max + Мдин)([4] стр. 40 формула 1.59)
kзм - коэффициент запаса по моменту ([4] стр. 41) - 1,2
Мс.max - максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки приведенной к валу электродвигателя.
Мс.max = 9550 Рс.н./ n([4] стр. 43)
n - обороты двигателя………………………………………970 об/мин
Рс.н. - мощность статистическая……………………………..34,6 кВт
Мдин - динамический момент, определяемый из условия необходимого ускорения
а - ускорение механизма 0,3([4] стр. 41 таб. 14)
Выбранный электродвигатель по пусковому режиму подходит.
Выбранный двигатель удовлетворяет всем условиям.
Расчет мощности двигателя передвижения тележки
Определим статическую мощность на валу двигателя:
G - грузоподъемность (кг)…………………….............10000 кг
G - вес тележки и подвески (кг)……………………….............2000 кг
V - скорость передвижения (м/мин)……………………...37,8 м/мин
k - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за трения ребер ходовых колес о рельсы ([4] стр. 23 таб. 11)………….2,0
М - коэффициент трения скольжения в подшипниках опор вала ходового колеса ([4] стр. 23 )……………………………………………..0,015
r - радиус шейки оси ходового колеса…………………………0,018 м
f - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам
([4] стр. 24)……………………………………………..............0,0003
Rк - радиус колес………………………………………………...0,16 м
з - КПД механизма передвижения ([4] стр. 20 таб. 10)………..0,85
В соответствии с исходными данными по режиму работы и принятой системой электропривода определяем значение коэффициента ([4] стр. 37 таб. 12) kт = 0, 95
kт - коэффициент, определяющий выбор двигателя по тепловому режиму. Находим предварительную мощность для выбора электродвигателя.
Из таб. ([4] стр. 13) выбираем электродвигатель:
Тип МТН 211-6У; Рн = 7кВт; cosц = 0,64; Iн.с. = 22,5 А; Iн.с. =19,5 А;
Uр = 236 В; J = 0,115 кг • м; Мmax = 196 Н • м; n = 920 об/мин; з = 73%
Определим приведенный маховый момент к валу двигателя:
GDпр = 1,15 • GpDp+ 4 ([4] стр. 26 формула 1.28)
где GpDp - маховый момент электродвигателя
J - момент инерции двигателя, кг • м………………………..….0,115
GpDp = 4 • 9,81 • 0,115 = 4,5 Н • м
Q - грузоподъемность, кг • м……………………………………10000
V - скорость передвижения м/мин………………………..............37,8
n - номинальные обороты двигателя, об/мин……………………...920
Проверим двигатель на обеспечение теплового режима
где kэкв, kз, Е, Ер - расчетные коэффициенты, зависящие от режима работы и маховых масс ([4] стр. 39 таб. 13)
kн - коэффициент, равный единице для электроприводов переменного тока.
kд.п. - коэффициент, учитывающий степень включений динамических потерь на нагрев машины: 1,25 ([4] стр. 37 таб. 12)
зэкв.б. - эквивалентный базисный КПД: 0,76 ([4] стр. 37 таб. 12)
kр - коэффициент, учитывающий увеличение потерь на регулировочных характеристиках.
kр = 1 - 1,2 (Ер - Ер.б.) ([4] стр. 40 формула 1.58)
Ер - относительная продолжительность включения при регулировании
зэкв. - эквивалентный КПД, является показателем энергетических свойств системы регулирования и определяющий потери энергии в электроприводе.
где зэкв. - значение эквивалентного КПД, соответствующее заданному числу включений в час Zэкв. ([4] стр. 38 рис. 5 гр. 4).
Выбранный электродвигатель по нагреву подходит.
Проверим выбранный двигатель по обеспечению пускового режима
Мmax > kзм (Мс.max + Мдин)([4] стр. 40 формула 1.59)
kзм - коэффициент запаса по моменту ([4] стр. 41) - 1,2
Мс.max - максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки приведенной к валу электродвигателя.
Мс.max = 9550 Рс.н./ nн([4] стр. 43)
nн - обороты двигателя………………………………………..920 об/мин
Рс.н. - мощность статистическая……………………………….3,8 кВт
Мдин - динамический момент, определяемый из условия необходимого ускорения
а - ускорение механизма 0,3([4] стр. 41 таб. 14)
Мmax > 1,2 • (39,4 + 83,2) = 148 Н • м
Выбранный электродвигатель по пусковому режиму подходит.
Выбранный двигатель удовлетворяет всем условиям.
Расчет мощности двигателя передвижения моста
Определим статическую мощность на валу двигателя:
G - грузоподъемность (кг)……………………………….......10000 кг
G - вес тележки и подвески (кг)……………………………...22500 кг
V - скорость передвижения (м/мин)………………..............73 м/мин
k - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за трения ребер ходовых колес о рельсы ([4] стр. 23 таб. 11)………….1,2
М - коэффициент трения скольжения в подшипниках опор вала ходового колеса ([4] стр. 23 )…………………………………………..0,015
r - радиус шейки оси ходового колеса……………………………0,035 м
f - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам ([4] стр. 24)……………………………………………..............0,0003
Rк - радиус колес………………………………………………....0,25 м
з - КПД механизма передвижения ([4] стр. 20 таб. 10)……………………..0,98
В соответствии с исходными данными по режиму работы и принятой системой электропривода определяем значение коэффициента ([4] стр. 37 таб. 12) kт = 0, 95
kт - коэффициент, определяющий выбор двигателя по тепловому режиму. Находим предварительную мощность для выбора электродвигателя.
Из таб. ([4] стр. 13) выбираем 2 электродвигатель:
Тип МТF 211-6; Рн = 7,5 кВт; cosц = 0,7; Iн.с. = 21 А; Iн.с. =19,8 А;
Uр = 256 В; J = 0,115 кг • м; Мmax = 191 Н • м; n = 930 об/мин;
Определим приведенный маховый момент к валу двигателя:
GDпр = 1,15 • GpDp+ 4 ([4] стр. 26 формула 1.28)
где GpDp - маховый момент электродвигателя
J - момент инерции двигателя, кг • м…………………………...0,115
Q - грузоподъемность, кг • м……………………………...….10000
V - скорость передвижения м/мин………………………...............73
n - номинальные обороты двигателя, об/мин…………………...930
Проверим двигатель на обеспечение теплового режима
где kэкв, kз, Е, Ер - расчетные коэффициенты, зависящие от режима работы и маховых масс ([4] стр. 39 таб. 13)
kн - коэффициент, равный единице для электроприводов переменного тока.
kд.п. - коэффициент, учитывающий степень включений динамических потерь на нагрев машины: 1,25 ([4] стр. 37 таб. 12)
зэкв.б. - эквивалентный базисный КПД: 0,76 ([4] стр. 37 таб. 12)
kр - коэффициент, учитывающий увеличение потерь на регулировочных характеристиках.
kр = 1 - 1,2 (Ер - Ер.б.) ([4] стр. 40 формула 1.58)
Ер - относительная продолжительность включения при регулировании
Ер.б. - базовая относительная продолжительность включения при регулировании Ер.б. = 0,4 ([4] стр. 39 таб. 13)
зэкв. - эквивалентный КПД, является показателем энергетических свойств системы регулирования и определяющий потери энергии в электроприводе.
где зэкв. - значение эквивалентного КПД, соответствующее заданному числу включений в час Zэкв. ([4] стр. 38 рис. 5 гр. 4).
Выбранный электродвигатель по нагреву подходит.
Проверим выбранный двигатель по обеспечению пускового режима
Мmax > kзм (Мс.max + Мдин)([4] стр. 40 формула 1.59)
kзм - коэффициент запаса по моменту ([4] стр. 41) - 1,2
Мс.max - максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки приведенной к валу электродвигателя.
Мс.max = 9550 Рс.н./ nн([4] стр. 43)
nн - обороты двигателя……………………………………..930 об/мин
Рс.н. - мощность статистическая……………………………….9,6 кВт
Мдин - динамический момент, определяемый из условия необходимого ускорения
а - ускорение механизма 0,3([4] стр. 41 таб. 14)
Мmax > 1,2 • (96 + 155) = 302 Н • м
Выбранный электродвигатель по пусковому режиму подходит.
Выбранный двигатель удовлетворяет всем условиям.
Расчет и выбор тормозов и их приводов для крановых механизмов
Основным параметром тормозов является гарантированно развиваемый или тормозной момент. Тормозной момент с усилием действует на измерительный рычаг, при котором начинается проскальзывание шкива или дисков тормоза.
Согласно правилам Госгортехнадзора каждый из установленных на механизме механических тормозов должен удерживать груз, составляющий 125% номинального, при его остановке с помощью только того тормоза.
С учетом того, что коэффициент трения асбестовых материалов может измениться в зависимости от температуры поверхности до 30% тормоз в номинального, т.е. коэффициент запаса тормозного момента должен быть не менее 1,5 для тормозов, установленных на механизм подъема.
Сначала определяем тормозной момент:
для механизма подъема, формула имеет вид
з - КПД для номинальной нагрузки механизма
для механизма горизонтального перемещения формула имеет вид
где F - коэффициент трения, в помещении F = 0,2
б - отношение числа тормозящихся колес к общему числу колес
- скорость передвижения механизма, м/сек
- расчетная частота вращения электродвигателя, об/мин
Для механизма подъема тормозной момент умножают на коэффициент запаса kз ([3] стр. 135)
Исходя из полученных значений Мтр, Мтз, по таб. 4.13 ([3] стр. 149) выбирают тормоз.
Расчет и выбор тормоза механизма подъема
Определяем тормозной момент для механизма подъема:
где Qном - грузоподъемность, кг • с………………………….10000
Vном - скорость подъема, м/мин……………………………………12
nдв - обороты двигателя, об/мин…………………………………...970
з - КПД для номинальной нагрузки механизма……………………0,8
Определяем тормозной момент с учетом коэффициента запаса kз
Выбираем тормоз ТКГ-300 ([3] стр. 149 таб. 4.13), тормозной момент 800 Н • м, диаметр шкива 300 мм, отход колодок 1,5 мм, тип гидротолкателя ТЭ 50, усиление подъема 500 Н, ход штока 50 мм, время подъема штока 0,5 с, время опускания штока 0,37 с, мощность двигателя 0,2 кВт, частота вращения 2850 об/мин, ток двигателя 0,7 А, объем рабочей жидкости 3,5 л.
Расчет и выбор тормоза механизма тележки
Определяем тормозной момент для механизма передвижения тележки:
G - грузоподъемность, кг……………………………………...10000
- скорость горизонтального передвижения, м/с……………….0,63
- число механизмов с тормозами……………………………….....1
з - КПД механизма…………………………………………………0,85
- расчетная частота вращения электродвигателя, об/мин…….920
Мтз = kз • Мтр = 1,5 • 110 = 165 Н • м
Выбираем тормоз ТКГ - 200 ([3] стр. 149 таб. 4.13), тормозной момент 300 Н • м, диаметр шкива 200 мм, отход колодок 1,2 мм, тип гидротолкателя ТЭ 25, усилие подъема 250 Н, ход штока 32 мм.
Расчет и выбор тормоза механизма передвижения моста
Определяем тормозной момент для механизма передвижения моста:
где G - вес крана……………………………………….(10000 + 22500)
з - КПД механизма………………………………………………….0,98
Vп - скорость передвижения механизма, м/мин……………………73
nн - обороты двигателя, об/мин…………………………………….930
Выбираем тормоз ТКГ-400 ([3] стр. 149 таб. 4.13).
Тормозной момент 1500 Н • м, диаметр шкива 400 мм, отход колодок 1,8 мм, тип гидротолкателя ТГМ 80, усиление подъема 800 Н • м, ход штока 50 мм, время подъема штока 0,55 с, время опускания штока 0,38 с, мощность двигателя 0,2 кВт. Объем рабочей жидкости 5 л., ток двигателя 0,8 А.
Расчет и выбор аппаратов управления и защиты
По своему назначению и конструктивным особенностям грузоподъемные механизмы относятся к категории оборудования имеющей повышенную опасность, что объясняется процессом работы этих механизмов на площадках и в помещениях, где одновременно находятся люди и оборудование.
В соответствии с «Правилами устройства электроустановок и безопасности грузоподъемных кранов» на проектируемом кране предполагается выполнение следующих защит.
Защита механизмов и двигателей от перегрузок, защита электрооборудования от токов к.з., нулевая защита, защита от перехода механизмами предельно допускаемых положений.
Для осуществления различных видов защит, в кабине крана в панель предполагается установить автоматический выключатель общий для всех двигателей QF1.
1. По номинальному положению: Uн ? Uр
3. По току срабатывания теплового расцепителя: Iт.р. ? 1,15 • Iдл
4. По току срабатывания электрорасцепителя: Iэ.р. ? 1,25 • Iкр
Iкр - максимальный ток, потребляемый электроприемниками
?Iр - сумма максимальных рабочих токов цепи, обусловленная всеми приемниками, присоединенными к ней за исключением приемника дающего наибольшее приращение пускового тока.
2,5 • I пуск - пусковой ток двигателя наибольшей мощности
2,5 Iпуск = 2,5 • Iд.подъема = 2,5 • 75 = 187,5
Исходя из полученного значения выбираем автоматический выключатель типа ВА 5139, Iн = 400 А, Iт.р. = 200 А, Iэ.р. = 2400 А
Iдл - рабочий ток работающих приемников
Iдл = Iд.подъема + Iтел + 2 • Iмоста = 75 + 22,5 + 2 • 21 = 140 А
1, 15 - кратность установки срабатывания теплового расцепителя.
1, 25 - кратность установки срабатывания электромагнитного расцепителя.
Так как автоматический выключатель А3720Ф удовлетворяет всем условиям, принимаем его к установке.
В защитной панели устанавливаем линейный контактор КМ тип КТП6042 220 В. Кнопки SВ1 и SB2 - «пуск» и «стоп» контактора КМ, а также для защиты от токов к.з. оперативных цепей передвижения крана тележки.
Для индивидуальной защиты двигателей в защитной панели предусмотрены реле максимального тока.
При выборе реле максимального тока должно соблюдаться условие
Рассчитаем реле максимального тока в цепи двигателя механизма подъема. По схеме в количестве трех штук.
Выбираем реле РЭО - 401 6ТД 237.004-3.
Предел регулирования 210-640А. Допустимый ток катушки при ПВ 40% = 240 А.
Рассчитаем реле максимального тока в цепи двигателя механизма передвижения тележки, в количестве трех штук.
Iобщ = 2,5 • Iн = 2,5 • 22,5 = 56,3 А.
Выбираем реле РЭО - 401 6ТД 237.004.6
Предел регулирования 50-160А. Допустимый ток катушки при ПВ
Рассчитаем реле максимального тока в цепи двух двигателей перемещения моста, в количестве трех штук.
Iобщ = 2 • Iн • 2,5 = 2 • 21• 2,5 = 105 А.
Выбираем реле РЭО - 401 6ТД 237.004-4
Предел регулирования 130-40
Электрооборудование мостового крана курсовая работа. Производство и технологии.
Адаптация Первоклассников К Школе Курсовая Работа
Диссертация Интеллектуальное Воспитание
Курсовая Работа На Тему Организация Перевозки Груза На Воздушном Транспорте
Курсовая работа по теме Анализ современного состояния и практика добровольного медицинского страхования
Характеристика Социально Страховой Экономической Модели Здравоохранения Реферат
Контрольная работа по теме Теория горения
Современные Теории Происхождения Нефти Реферат
Режим Рабочего Времени Дипломная Работа
Дипломная работа по теме Прямые налоги в РФ и перспективы их развития
Дипломная работа по теме Частичное удаление рогов кровавым способом у крупного рогатого скота
Эпиграф Для Сочинения Кем Я Хочу Стать
Эссе Исторический Портрет Петра 1
Контрольная работа: Розробка цілей, стратегій та формування стратегічного набору загальноосвітнього навчального закладу нового типу
Реферат: Международное непатентованное название
Реферат по теме Особенности перевозки пищевых жиров по морю
Курсовая работа по теме Исследование эмоциональной сферы подростков с умственной отсталостью
Реферат: Проекта (гранта)
Реферат по теме Система электронного правительства в Китае
Реферат по теме Гегель и религия
Контрольная работа по теме Мораль как общественное явление
Методы статистического анализа текста - Иностранные языки и языкознание реферат
Декабристы - История и исторические личности реферат
Расчёт противорадиационного укрытия на предприятии АПК - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда контрольная работа