3 Ограничение ускорений до допустимых пределов при минимальной длительности переходных процессов. Первое условие связано с ослаблением ударов в механических передачах при выборе зазора, с предотвращением пробуксовки ходовых колес тележек и мостов, с уменьшением раскачивания подвешенного на канатах груза при интенсивном разгоне и резком торможении механизмов передвижения; второе условие необходимо для обеспечения высокой производительности крана.
4 Реверсирование электропривода и обеспечение его работы, как в двигательном режиме, так и в тормозном режиме.
4 РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ КРАНА
Электродвигатели, установленные на кранах, работают в тяжелых условиях, часто в помещениях с повышенной температурой или с большим содержанием в них паров и газов, а также на открытом воздухе. Мостовые краны имеют повторно-кратковременный режим работы, с частыми пусками и торможениями.
Повторно - кратковременный режим – это режим работы двигателя, при котором рабочие периоды tраб чередуются с периодами отключения t0.
Повторно - кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ).
где, tраб – время работы (с)
tц – время цикла (с)
Номинальное значение относительной продолжительности включения – 15, 25, 40, 60%.
Рассмотрим режимы работы двигателей, которые представлены на рисунке 5.
Двигатели механизмов моста и тележки при работе с грузом и без груза работают в нормальном двигательном режиме.
При подъеме груза или пустого крюка двигатель подъемного механизма работает в двигательном режиме, а при опускании груза возможны два случая:
- если момент груза Мгр больше момента двигателя Мдв, то груз будет опускаться под действием собственного веса с учетом момента трения Мтр и электродвигатель должен быть включен на подъем, чтобы подтормаживать груз, то есть в этом случае момент двигателя равен
Мдв = Мгр - Мтр
Такой режим называется тормозным спуском.
- если момент груза будет меньше момента трения, то электродвигатель должен быть включен на спуск и способствовать опусканию груза, то есть работать в двигательном режиме, в этом случае момент двигателя равен
дв = Мтр - Мгр
Такой режим называется силовым спуском.
|
|
|
|
|
|
5 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОВИГАТЕЛЕЙ, ИХ ВЫБОР ПО КАТЕГОРИЯМ И ПРОВЕРКА.
5.1 Двигателя моста.
Определяем сопротивление движению механизма при перемещении с полным грузом по формуле 1
(1)
где, FГ – сопротивление движению механизма при перемещении с полным грузом, Н;
К – коэффициент трения ребер колес о рельсы;
GГ – вес крана с грузом, Н;
G0 – вес крана без груза, Н;
R – радиус ходового колеса, м;
µ - коэффициент трения скольжения в подшипнике;
r – радиус цапфы колеса, м;
f – коэффициент трения качения ходового колеса;
Принимаем:
f = (0, 0005-0,001).
µ = (0,015-0,02);
К= (1,2-2,6);
Вычисляем вес крана с грузом
GГ = mГ · g · 103 (2)
где mГ – грузоподъемность крана, т;
g – ускорение свободного падения, м/с.
GГ = 10 · 9,8 · 103 =98000 Н
Вычисляем вес крана без груза
G0 = m0 · g · 103 (3)
где m0 – вес моста, т.
G0 = 12 · 9,8 · 103 = 117600 Н
Вычисляем радиус ходового колеса
R = (4)
где Dх – диаметр ходовых колес моста, м.
R = м
Вычисляем радиус цапфы колеса
r = (5)
где Dц – диаметр цапфы колес моста, м.
r = м
Вычисляем сопротивление движению механизма по формуле 1
Н
Определяем сопротивление движению механизма при перемещении без груза по формуле 6
(6)
где,– F0 сопротивление движению механизма при перемещении без груза, Н;
К – коэффициент трения ребер колес о рельсы;
G0 – вес крана без груза, Н;
R – радиус ходового колеса, м;
µ - коэффициент трения скольжения в подшипнике;
r – радиус цапфы колеса, м;
f – коэффициент трения качения ходового колеса;
Принимаем:
µ = (0,015-0,02);
К= (1,2-2,6);
f = (0,0005-0,001).
Вычисляем F0 по формуле:
Н
Рассчитываем момент статического сопротивления на валу электродвигателя при движении с грузом по формуле 7
(7)
где, Мс1 – момент статического сопротивления на валу электродвигателя при движении с грузом, Н·м;
Г – сопротивление движению механизма при перемещении с полным грузом, Н;
V – скорость перемещения моста, м/с;
n – частота вращения двигателя, об/мин;
- КПД механизма при полном грузе.
Находим частота вращения двигателя по формуле 8
(8)
где, iр – передаточное число редукции привода;
Dх – диаметр ходового колеса, м.
об/мин
Н·м
Рассчитываем коэффициент загрузки крана на холостом ходу по формуле 9
(9)
где, Кз – коэффициент загрузки крана на холостом ходу;
GГ – вес крана с грузом, Н;
G0 – вес крана без груза, Н.
Рассчитываем момент статического сопротивления на валу без груза по формуле 10
(10)
где, Мс2 – момент статического сопротивления на валу двигателя при
движении без груза, Н·м;
F0 – сопротивление движению механизма при перемещении без груза, Н;
V – скорость перемещения моста, м/с;
n – частота вращения двигателя, об/мин
- КПД механизма без груза.
Вычисляем КПД механизма без груза по формуле 11
(11)
где, Кз – коэффициент загрузки крана на холостом ходу;
- КПД механизма при полном грузе.
Н·м
Рассчитываем средний статический эквивалентный момент по формуле 12
(12)
где, Мэ – средний статистический момент, Н·м;
Мс1 – момент статического сопротивления на валу электродвигателя при движении с грузом, Н·м;
Мс2 – момент статического сопротивления на валу двигателя при движении без груза, Н·м.
Н·м
Находим среднюю эквивалентную мощность механизма по формуле 13
(13)
где, Рэ – средняя эквивалентная мощность механизма, кВт;
Мэ – средний статистический момент, Н·м;
n – частота вращения двигателя, об/мин.
кВт
Вычисляем время цикла по формуле 14
(14)
где, tц – время цикла, с;
Z – число циклов в час
3600 – 1 час, с;
с
Вычисляем время работы при движении с грузом и без него по формуле 15
(15)
где, tраб – время работы при движении с грузом и без него, с;
L – путь перемещения механизма, м;
V – скорость перемещения моста, м/с.
с
Вычисляем продолжительность включения механизма во время работы по формуле 16
(16)
где, ПВр – продолжительность включения механизма во время работы, %;
tраб – время работы при движении с грузом и без него, с;
tц – время цикла, с.
Приводим ПВр к стандартному значению ПВст = 30%
Рассчитываем мощность двигателя по формуле 17
(17)
где, РПВст – мощность двигателя моста, кВт;
Рэ – средняя эквивалентная мощность механизма, кВт;
ПВр – продолжительность включения механизма во время работы, %;
ПВст – стандартная продолжительность включения, %.
2,63 кВт
По расчетной частоте вращения ,учитывая род тока по величине РПВст выбираем двигатель постоянного тока Д31 данные которого приведены в таблице 1.
Проверяем выбранный двигатель.аблица 1
Параметры двигателя
Значение параметра
Мощность, Рн
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
