Электропривод грузового подъёмника (стр. 1 из 6)

Содержание

Введение

1. Технологическое описание механизма, его особенностей, кинематическая схема

2. Расчёт нагрузок, создаваемых механизмом на валу двигателя за цикл работы и построение нагрузочной диаграммы механизма

3. Предварительный выбор мощности двигателя по нагрузочной диаграмме механизма

4. Расчёт и построение тахограммы и уточнённой нагрузочной диаграммы. Проверка предварительно выбранного двигателя

5. Расчёт недостающих параметров выбранного двигателя и построение его статических характеристик

6. Расчёт переходных процессов

, М(t) (пуск, торможение, переход с одной скорости на другую) за цикл работы привода

7. Построение точной нагрузочной диаграммы

, М(t) и окончательная проверка двигателя по нагреву, перегрузочной способности и пусковым условиям

Введение

Данный курсовой проект включает в себя основные вопросы проектирования системы электропривода производственного механизма: изучение особенностей работы механизма, выбор типа электропривода, выбор рода тока и типа электродвигателя, выбор напряжения и частоты питающей сети или преобразователя, расчёт мощности и выбор двигателя и т.д.

Главной задачей проектирования электропривода является определение мощности и выбор электродвигателя и дальнейшая его проверка по условиям работы.

Крановое оборудование является одним из основных средств комплексной механизации всех отраслей народного хозяйства. Расширение отрасли машиностроения, занимающейся производством грузоподъемных машин, является важным направлением развития народного хозяйства для решения задачи всемерного сокращения и ликвидации тяжелого ручного труда. В настоящее время грузоподъемные машины выпускаются большим числом заводов, во многих отраслях народного хозяйства. И эти машины используются практически во всех сферах народного хозяйства: при добыче полезных ископаемых, в металлургии, машиностроении, строительстве, на транспорте и др. Подавляющее большинство грузоподъемных машин, изготовляемых отечественной промышленностью, имеет электрический привод основных рабочих механизмов и поэтому эффективность действия этих машин в значительно степени зависит от качественных показателей используемого кранового электрооборудования. Электропривод большинства грузоподъемных машин характеризуется повторно-кратковременным режимом работы при большой частоте включений, широком диапазоне регулирования скорости и постоянно возникающих значительных перегрузках при разгоне и торможении механизмов. Особые условия использования электропривода в грузоподъемных машинах явились основой для создания специальных серий электрических двигателей и аппаратов кранового исполнения. В настоящее время крановое электрооборудование имеет в своем составе серии крановых электродвигателей переменного и постоянного тока, серии силовых и магнитных контроллеров, командоаппаратов, кнопочных постов, конечных выключателей, тормозных электромагнитов и электрогидравлических толкателей, пускотормозных резисторов и ряд других аппаратов, комплектующих различные крановые электроприводы.

В крановом электроприводе начали довольно широко применяться различные системы тиристорного регулирования и дистанционного управления по радиоканалу пли одному проводу.

Для обеспечения механизированной транспортировки ферромагнитных материалов промышленностью изготавливается две серии грузоподъемных электромагнитов. Производство кранового электрооборудования стало одной из важнейших отраслей электротехнической промышленности. При этом использованием и эксплуатацией кранового электрооборудования занимаются десятки проектно-конструкторских организаций и сотни предприятий различных отраслей народного хозяйства, следовательно, особую значимость приобретает выпуск систематизированной информационно-технической литературы, охватывающей все стороны использования и эксплуатации электрооборудования грузоподъемных машин.

Для проведения практических инженерных расчетов в настоящее время созданы и внедрены в практику новые прогрессивные и доступные для широкого круга работников методы проектирования большинства крановых электроприводов, отражающие современные направления оптимизации систем и их технико-экономического обоснования.

Особое внимание в данном курсовом проекте уделяется проверке выбранного двигателя по нагреву и перегрузочной способности, а также определению требований к преобразователю и разработке схем электропривода.

1. Технологическое описание механизма, его особенности, кинематическая схема

Механизм передвижения тележки выполняется по кинематической схеме, приведенной на рис. 1.1 для передачи крутящего момента от электрического двигателя к приводным колесам используется вертикальный редуктор типа ВКН. Вал электродвигателя соединен с быстроходным валом редуктора втулочно-пальцевой муфтой, на одной половине которой установлен колодочный тормоз с электродвигателем.

Мостовой кран выполняет транспортные операции в открытом складском помещении.

Цикл работы механизма тележки включает движение тележки с номинальным грузом и движение без груза.

Рис. 1.1 - Механизм передвижения тележки: 1 - двигатель; 2 - тормоз; 3 – редуктор; 4 – ходовое колесо.

Номинальная грузоподъемность крана m_н, Скорость передвижения тележки, V; Диаметр ходового колеса тележки D, длина пролета крана L, относительная продолжительность включения ПВ. Ниже в таблице приведены характеристики работы привода, по заданию.

Таблица 1.1 - Технические характеристики механизма

Параметры	Величина	Единица измерения
Номинальная грузоподъёмность, mн	20000	кг
Скорость передвижения тележки, V	36	м/мин
Диаметр ходового колеса тележки, D	0,32	м
Длина пролета крана, L	14	м
ПВ	25	%

Выбор мощности двигателя основан на расчёте усилий, возникающих в механизме и построение нагрузочной диаграммы механизма P=f(t) или М=f(t).

Для того чтобы уяснить, какие усилия возникают в рабочем органе механизма, необходимо до расчетов предварительно без цифровых данных изобразить нагрузочную диаграмму, которую должен выполнять заданный механизм для выполнения технологического цикла.

Рассчитываем время работы (спуска или подъёма) тележки на заданную высоты H:

с (2.1)

где V=0.6 м/с – скорость подъёма (спуска)

Определяем усилия, необходимые для движения рабочего органа:

, (2.2)

где m - суммарная масса перевозимого груза, кг;

- радиус ходового колеса, м;

- коэффициент трения скольжения в подшипниках колес;

F - коэффициент трения качения ходовых колес;

- коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд о рельсы;

- радиус цапфы (ступицы) ходового колеса.

кг

Где m_кр=600 кг – масса крюка

m_Т=6000 кг – масса тележки

=9,81 м/c² – ускорение свободного падения

При подъёме m

=(m_кр+m_Т)*g=(6000+600+20000)*9,81=260,946кН (2.3)

При спуске m

=m_Т*g=6600*9,81=64,746 кН (2.4)

При подъёме F

кН

При спуске F

кН

Рассчитываем мощности по формулам:

Pмех=

(2.5)

где F – усилия для движения рабочего органа

V – скорость движения механизма

P₁=

кВт

P₂=

кВт

КПД передачи рассчитываем по формуле:

(2.6)

где h_{пер н} – номинальный КПД кинематической схемы;

a - коэффициент принимаемый в пределах 0,074 – 0,1;

К_з - коэффициент загрузки.

Коэффициент загрузки находим по формуле:

(2.7)

где m_H – номинальная масса груза, кг

m – полная перемещаемая масса, кг