Горизонтальный кран штабелер (стр. 1 из 5)
1.
2. Задание на проектирование
Разработать электропривод для механизма горизонтального перемещения крана-штабелера, обеспечивающий выполнение его технологических требований по исходным данным, приведенным в таблице 1.
Таблица 1.1
| Технологические данные | Обозначение | Размерность | Значение |
| Максимальное количество ячеек (рядов) по длине |  | - | 64 |
| Длина ячейки |  | м | 1 |
| Масса незагруженного крана | кг | 1600 | |
| Масса груза |  | кг | 250 |
| Номинальная скорость передвижения |  |  | 1 |
| Допустимое ускорение (замедление) |  |  | 0,5 |
| Число включений в час |  | - | 60 |
| Диаметр ходового колеса |  | м | 0,2 |
| Диаметр цапфы |  | м | 0,06 |
| Точность остонова |  | м | 0,002 |
| Путь перемещения на пониженной скорости в зоне точного останова |  | м | 0,04 |
| Расчетный путь |  | м | 32 |
При расчетах систем электропривода предполагается, что электрооборудование эксплуатируется на высоте не более 800 м над уровнем моря в условиях умеренного климата в сухом отапливаемом помещении (климатические условия и категория размещения У4 или УХЛ4 по ГОСТ 15150–69), при отсутствии в атмосфере токопроводящей пыли и коррозионно-активных веществ, а также при практическом отсутствии вибрационных нагрузок (группа эксплуатации М1 по ГОСТ 17516–70), степень защищенности электрооборудования и электродвигателей от внешних воздействий должна быть не менее чем IР23 по ГОСТ 14294–72, 14494–72.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Задание на проектирование. 2
3. расчет тахограммы механизма. 3
4. расчет статической мощности на валу электродвигателя горизонтального перемещения 3
5. предварительный выбор электродвигателя. 3
7. Расчёт участков нагрузочной диаграммы.. 3
8. Поверка выбранного электродвигателя по нагреванию и по перегрузке. 3
9. Анализ динамических свойств электромеханического преобразователя, как объекта управления. 3
10. Выбор преобразователя частоты.. 3
3. Введение
Краном-штабелером называется подъемно-транспортная машина циклического действия, предназначенная для обслуживания складов. Кран-штабелер передвигается по рельсам вдоль прохода, по обе стороны которого расположены стеллажи, состоящие из горизонтальных и вертикальных рядов ячеек, в которых на опорах располагаются контейнеры, тарные ящики или поддоны с деталями (грузом). Краны-штабелеры оборудованы вертикальной колонной, по которой перемещается грузовой захват или специальная платформа.
Краны-штабелеры имеют три механизма с электрическим приводом:
1. Механизм горизонтального перемещения штабелера по напольному рельсу в проходе между стеллажами. Максимальный путь перемещения этого механизма определяется количеством рядов ячеек, расположенных по длине.
2. Механизм вертикального перемещения (механизм подъема и опускания грузоподъемника). Максимальный путь перемещения этого механизма определяется количеством рядов (этажей) ячеек, расположенных на высоте.
3. Механизмы передвижения грузового телескопического захвата.
Установка грузов в стеллажи производиться следующим образом: с приемной площадки путем выдвижения телескопического грузового захвата груз забирается и устанавливается на грузовой платформе. После этого механизмы горизонтального перемещения и подъема производят установку грузовой платформы напротив заданной ячейки стеллажа. Причем вилы грузового захвата при установке груза в пустую ячейку находятся на 30-50 мм выше ячейки. Затем производится выдвижение грузового захвата внутрь стеллажа и опускание его на 10-20 мм ниже уровня ячейки. При этом груз остается лежать на опорной плоскости стеллажной ячейки, грузовой захват убирается внутрь крана-штабелера, который возвращается в исходной положение.
Доставка груза со склада производится аналогично, только в обратной последовательности.
Таким образом, как следует из технологических требований, необходимо обеспечить позиционирование механизмов горизонтального и вертикального перемещения с высокой точностью – (2÷5) мм. Для обеспечения такой точности необходимо создавать позиционные электроприводы, управление которыми производится в функции знака и модуля рассогласования между заданным и истинным положением управляемого механизма. В этом случае можно обеспечить требуемую точность позиционирования бес использования режима пониженной скорости.
При отсутствии контура положения отрезок пути перед точной остановкой (40÷60) мм механизм должен пройти на пониженной скорости, что позволит обеспечить требуемую точность позиционирования.
Кроме того, по условиям работы грузозахватного устройства (при транспортировке грузов на стеллаж и при их извлечении со стеллажа) должно быть обеспечено перемещение механизма вертикального перемещения в каждом цикле работы крана-штабелера на 30-50 мм в режиме пониженной скорости или по треугольной тахограмме.
Требования к электроприводу
Электропривод крана штабелера должен обеспечивать следующие требования:
1) Режим работы – повторно-кратковременный.
2) Диапазон регулирования скорости ( при отсутствии контура положения) – до
( в зависимости от требуемой точности позиционирования).3) Необходимость точного позиционирования механизма в фиксированных точках.
4) Необходимость ограничения значений ускорения и замедления с целью предотвращения пробуксовки.
5) Возможность осуществления реверса.
Упрощенная кинематическая схема механизма приведена на рис.2.1.
Упрощенная кинематическая схема механизма горизонтального перемещения крана штабелера по напольному рельсу
1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – тормоз; 4 – ходовое колесо
Рис.2.1
3. расчет тахограммы механизма
Упрощенная типовая тахограмма механизма горизонтального перемещения штабелера
Рис.3.1
1) Время разгона крана:
где
- конечная скорость на участке разгона;
– начальная скорость перемещения крана;
2) Путь, проходимый при разгоне
3) Время торможения
где
– конечная скорость на первом участке торможения;– пониженная скорость
– начальная скорость на первом участке торможения 
4) Путь, проходимый на первом участке торможения:
5) Время работы на участке с пониженной скоростью:
6) Время торможения с пониженной скорости до полного останова крана:
Где
– конечная скорость на втором участке торможения