Расчет электропривода механизма подъема крана (стр. 2 из 4)
Высота подъема груженного гака (или спуска холостого) принимается из условия:
(3.1)где Н, Нmax – средняя и максимальная высота подъема от подкранового рельса или палубы понтона, м.
м.При работе по схеме «судно-склад» выгрузка сыпучего груза осуществляется при угле поворота стрелы в сторону склада φ´=1,4…1,57 рад, что соответствует 80º-90º.
При работе по схеме «склад-судно» забор материала осуществляется при угле φ´´=1,22…1,57 рад (70º-90º).
Значение угла поворота стрелы крана при работе в среднем можно принять φ=φ´+φ´´=(2,1…3,14) рад.
Примем что в нашем случае φ=3 рад, перемещение крана примем равное 10м.
3.2 Определение длительности разгона механизмов
Предварительное значение суммарной длительности разгона механизмов электропривода подъема, независимо от характеристик выполняемой операции, принимается постоянным и его минимальное значение определяют исходя из величины допустимого ускорения, т.е.
(3.2)где υ – установившаяся скорость перемещения груза, м/с;
αср- среднее допустимое ускорение механизма, м/с2.
Средние значения суммарной длительности разгона механизмов поворота, передвижения, изменения вылета предварительно принимаются равными соответственно 5…8, 6…8, 2,5…3,0 с.
3.3 Определение длительности торможения механизмов
Значение длительности торможения tт всех электроприводов принимаются равными длительности разгона.
3.4 Определение длительности установившихся режимов работы
Длительность установившихся режимов работы электроприводов крана:
- для механизмов подъема, передвижения и изменения вылета стрелы:
(3.3)
- для механизма поворота стрелы:
(3.4)
где Н, φ – линейное и угловое перемещение груза, м;
δ – коэффициент использования паспортной скорости (для механизмов подъема и изменения вылета стрелы δ= 1; поворота 0,7…0,8; передвижения 0,8…0,9);
ω – угловая скорость установившегося движения механизма поворота, рад/с.
3.5 Определение длительности цикла
Длительность цикла определяется через производительность Q и грузоподъемность G крана:
(3.5)
3.6 Построение циклограммы
По рассчитанным параметрам строится циклограмма. На рисунке 3.1 изображена циклограмма портального крана работающего по схеме «судно-склад».
рис 3.1. циклограмма портального крана3.7 Определение относительной продолжительности включения
По построенной циклограмме определяются время работы электродвигателя в течении всего цикла и определяется относительная продолжительность включения:
где
- полное время работы двигателя в течении всего цикла, с. 
(3.6)
4 Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателей
Цикличность работы кранового механизма подъема, необходимость «мягкой» посадки груза и ряд других факторов приводят к тому, что работа двигателей сопряжена с большим числом включений в час (до 800…1200 включений в час). Для обеспечения необходимой производительности время разгона привода, при наличии номинального момента сопротивления на валу должно быть минимальным.
Поэтому на кранах применяются электродвигатели специального исполнения (крановые электродвигатели), отличаются повышенной кратностью максимального момента (λ=2,5…3,0), большим допустимым числом включений в час, высокой надежностью в эксплуатации.
В ряде случаев, особенно при работе с тяжелыми грузами, от привода может потребоваться довольно широкий диапазон регулирования скорости вращения, высокая плавность разгона и торможения, перехода с одной характеристики на другую, что является условием надежной работы крана в целом.
При выборе электродвигателя следует иметь запас по мощности (3…5%), учитывающий значительное ухудшение теплоотдачи машины, работающий на пониженных скоростях.
4.1 Предварительный выбор электродвигателя
Необходимая мощность электродвигателя определиться
(4.1)где z – число приводных двигателей механизма подъема (z=1);
1,1 – коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки двигателей (при z=1 коэффициент отсутствует).
Так как расчетная относительная продолжительность включения двигателя не соответствует стандартной, то рассчитанное значение мощности следует привести к стандартному значению ПВст=60%:
(4.2)
По найденной мощности Pрасч для ПВcт=60% из каталога предварительно выбирается электродвигатель переменного тока МТН 712-10.
4.2 Проверка электродвигателя на перегрузочную способность
Проверка электродвигателя на перегрузочную способность выполняется по условию:
(4.3)
где
- максимальное значение момента сопротивления, Нм;
- максимальный вращающий момент электродвигателя,0,8 – коэффициент, учитывающий снижение момента электродвигателя при уменьшении напряжения питающей сети на 10%.
Максимальное значение момента сопротивления на валу электродвигателя:
(4.4)
где
- номинальная частота вращения выбранного электродвигателя, рад/с. 
Общее передаточное число редуктора подъема может быть определено по выражению:
(4.5)
где
- радиус лебёдки барабана, м.
4.3 Проверка двигателя на нагрев
4.3.1 Расчет моментов сопротивления на валу электродвигателя
Момент при подъеме номинального груза:
(4.6)
Момент при опускании номинального груза:(4.7)
где
. 
Момент статический при подъеме пустого гака:
(4.8)
где (4.9)
(4.10)
Момент статический при cпуске пустого гака:
(4.11)
где
- величина к.п.д. при пуске пустого гака. 
4.3.2 Расчет начального пускового момента электродвигателя
Расчет начального пускового момента электродвигателя
Суммарный приведенный момент инерции ведущей массы всей системы
(4.12)где 1,1…1,2 коэффициент, учитывающий моменты инерции барабана и редуктора (меньшее значении принимается для кранов меньшей грузоподъемности);
- момент инерции ротора двигателя, кг∙м2;
- момент инерции муфт, кг∙м2 (Jм=0,15∙Jд). 
По полученному значению
и допустимому среднему ускорению αср рассчитывается максимально допустимое значение начального пускового момента: