Файл: 1 Техническая часть 1 Техническая характеристика механизма передвижения тележки.doc

1 Техническая часть

1.1 Техническая характеристика механизма передвижения тележки

1.1.1 Технологическое назначение. Механизм передвижения тележки предназначен для перемещения грузозахватывающего устройства вдоль моста. Крановая тележка состоит из рамы с ведущими и ведомыми колесами. На раме устанавливаются механизмы передвижения тележки и подъема груза. Краны большой грузоподъемности оборудуются двумя механизмами подъема. Один из них (миньшей грузоподъемности) является вспомогательным. Питание электродвигателей осуществляется по цеховым троллеям. Для подвода электроэнергии применяют токосъемы скользящего типа, прикрепленные к металлоконструкции крана. В современных конструкциях мостовых кранов токопровод осуществляется с помощью гибкого кабеля. Устанавливается тележка на четыре колеса, два из которых ходовых, в кранах грузоподъемностью до 50 тонн, а в кранах свыше 50 тонн тележка может иметь до 16 колес. Общий вид тележки мостового крана представлен на рисунке 1.1..

Рисунок 1.1 – Общий вид тележки мостового крана

1.1.2 Краткое описание принципа работы и кинематической схемы. Тележка движется по рельсовому пути на всю длину моста от одного крайнего положения до другого. За начальное состояние тележки принимается нахождение ее в одном из крайних положений на мосте при поднятом грузе. Из этого положения тележка разгоняется с грузом, движется до противоположного конца моста и там останавливается. После остановки тележки цикл передвижения тележки заканчивается.

Что касается кинематической схемы, то она представлена на рисунке 1.2, где

1 – электродвигатель; 2 – тормоз; 3 – муфта упругая втулочно-пальцевая; 4 – редуктор; 5 – муфта зубчатая; 6 – ходовое колесо; 7 – рельс.


Рисунок 1.2 - Кинематическая схема механизма передвижения тележки

---

1.1.3 Основные технические параметры механизма передвижения тележки. Основные технические па­раметры механизма приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Основные технические параметры механизма

№		Наименование параметров		Данные
1		Грузоподьемность подьема , т.		25
2		Масса тележки ,т		15
3	Пролет крана ,м		22,5
4	Скорость передвижения тележки, м/мин		40
5	ПВ% электродвигателя		43

Продолжение Таблицы 1.1:

6	Режим работы	СТ
7	Цех	Литейный

1.1.4 Условия эксплуатации электрооборудования. В литейных цехах температура может достигать 60 ˚С. Воздушная среда в металлургическом производстве: графитовые пыли, пары кислот, СО2, взвешенные частицы стальной окалины; постоянная концентрация 100, единовременная концентрация 1000 мг/ . Выпадение росы на изоляционных поверхностях и на металле в виде пленки слабых кислот. Механические воздействия – вибрация, удары. Вибрация с частотой 1-50 Гц с ускорением 0.5g. Одиночные повторяющиеся удары с ускорением 3g и частотой до 15 ударов в минуту. Указанные вибрации и ускорения имеют место на пролетах и концевых балках. При консольном креплении аппаратуры за нижнюю часть ускорения нижней части могут достигать 0.7-0.9g. Эти условия характерны для использования электрооборудования общего назначения в категориях размещения Y1, Y2, Y3 по классификации ГОСТ 15150-69. Степень защиты электрооборудования на открытых частях крана используется IP43.

---

1.1.5 Технические требования к ЭП и схеме управления механизма передвижения тележки

1.1.5.1 Технические требования к силовой части ЭП механизма передвижения тележки. Требования к электроприводу перемещения тележки:

1) простота эксплуатации, высокая надежность работы, следствие массовости применения и весьма тяжелых условия работы.

2) ЭП должен обладать достаточным быстродействием;

3) ЭП должен обеспечивать регулирование скорости в необходимом диапазоне;

4) ЭП должен обеспечивать все режимы работы тележки;

5) реверсивный;

6) ЭП должен обеспечивать ограничение параметров: момента и тока, допустимыми значениями в переходных процессах и при механических перегрузках;

7) ЭП должен обеспечивать регулирование скорости в необходимом диапазоне, исходя из расчета точной остановки (расчет приведен в разделе 1.1.5.2).

1.1.5.1 Технические требования к схемам управления ЭП механизма передвижения тележки. В схемах управления необходимо применять следующие блокировки:

1) в схеме должна быть блокировка, отключающая всю систему питания крана. если требуется нахождение человека на поверхности тележки или моста;

2) в схеме необходимо предусмотреть невозможность пуска электродвигателя после восстановления напряжения в момент, когда командоаппарат еще находится в каком-либо рабочем положении. Пуск должен быть возможен только после возвращения командоаппарата в нулевое положение;

3) должен осуществляться контроль за положением рабочего органа с помощью концевых выключателей, если срабатывает концевой выключатель двигатель должен отключаться, движение в данном направлении не возможно.

В САУ надо предусмотреть следующие защиты:

1) от токов короткого замыкания;

2) от пропадания напряжения в сети.

К схемам управления кранами предъявляются следующие требования:

1) пуск двигателя должен производиться по определенному закону;

2) при полном отключении питания двигателя в схеме должно быть предусмотрено механическое торможение;

3) при резком переводе рукоятки командоаппарат из положения «вперед» в положение «назад» надо предусмотреть автоматическое плавное реверсирование двигателя с токами, не превышающими допустимые;

---

4) система автоматического управления должна иметь простую структурную схему.

Диапазон регулирования скорости ЭП механизмов перемещения определяется из расчета точной остановки тележки, поэтому предварительно необходимо рассчитать параметры точного останова [2].

При расчете воспользуемся следующими допущениями:

1) момент инерции вращающихся масс механизма 0,5 момента двигателя: J_M=0,5J_ДВ;

2) коэффициент полезного действия передачи η=0,85;

3) момент механического тормоза при остановке с минимальной скоростью равным моменту динамическому при пуске: М_Т=М_ДИН;

4) ускорение при пуске примем равным : а=0,3 м/с²;

Зададимся номинальной скоростью вращения двигателя: n=935 об/мин. Переведем скорость из об/мин в рад/с:

(1.1)

где: n – скорость вращения двигателя, об/мин.

Согласно (1.1) получаем:



Определим угловую скорость колеса:

(1.2)

где: D_К – диаметр колеса, м;

V_Т – линейная скорость перемещения тележки, м/с.

Для определения диаметра колеса необходимо рассчитать максимальную статическую нагрузку:

(1.3)

где G_г, G_т  вес номинального груза главного подъема и тележки соответственно, кг;

Z  число колес;

К_н =1,25  коэффициент неравномерности распределения нагрузки на колеса.

Согласно (1.3) получаем:

По ГОСТ 2864890 выбираем при нагрузке от 200 до 250 кН диаметр ходового колеса D_к = 700 мм.

По формуле (1.2) определяем угловую скорость колеса:

(1.4)

Передаточное число редуктора:

(1.5)

Согласно (1.5):



Радиус приведения:

---

(1.6)

Согласно (1.6):



Суммарный момент инерции:

(1.7)

где: m_гр – номинальная масса груза, кг;

m_т – масса тележки, кг;

К_З – коэффициент запаса, К_З=1.3.

Согласно (1.7):



Угловое ускорение:

(1.8)

где: a – линейное ускорение тележки, м/с².

Согласно (1.8):



Допустимый момент при торможении:

(1.9)

Согласно (1.9):



Максимальное сопротивление от трения:

(1.10)

где: К_РД – коэффициент, учитывающий трение реборд о рельсы, К_Р=2,5;

f – коэффициент трения качения (для катков диаметром 600 – 700 мм f =0,8*10^-3);

µ - коэффициент трения скольжения, µ=0,06; [3]

D_Ц – диаметр цапфы,Dц=0,08.

Согласно (1.10):



Минимальное сопротивление от трения:

(1.11)

Согласно (1.11):



Максимальное сопротивление от уклона путей:

(1.12)

где: ψ – угол уклона пути, ψ=0,002.

Согласно (1.12):



Минимальное сопротивление от уклона путей:

(1.13)

Согласно (1.13):



Полное статическое сопротивление передвижению тележки от статических нагрузок:

---