Файл: " Расчет электрического привода механизма подъема башенного крана".docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 73
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
| Украинская государственная строительная корпорация "Укрстрой" николаевский строительный колледж Специальность 7090214 "Эксплуатация и ремонт подъёмно – транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования." КУРСОВАЯ РАБОТА По предмету: "Электротехника, электроника и микропроцессорная техника". На тему: " Расчет электрического привода механизмаподъема башенного крана". Выполнил: студент гр.КСМ-46 Пигарёв С.Н. Руководитель: Жилин В.Н. Николаев 1998 г. | |||||||||||||||
| | Содержание. Cтр.
машины.
пуска и торможения.
установившейся скоростью.
процесса.
способность и по пусковому моменту.
(подбор аппаратуры управления по каталогу). | ||||||||||||||
| | | | | | | | |||||||||
| | | | | | | ||||||||||
| | Изм | Лист | № Докум. | Подпись | Дата | ||||||||||
| | Разраб. | Пигарёв | | | Расчет электрического привода механизма башенного крана. | Литер. | Лист | Листов | |||||||
| | Провер. | Жилин | | | | У | | 1 | | | |||||
| | | | | | НСККСМ-46 | | | ||||||||
| | | | | | | | |||||||||
| | | | | | | | |||||||||
Введение.
Рабочие механизмы грузоподъемных кранов обеспечивают перемещение грузов в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Подъем груза осуществляется механизмом подъема.
На кранах может быть установлено до трех механизмов подъема различной грузоподъемности.
Перемещение груза по горизонтали на мостовых и козловых кранах осуществляется с помощью грузовой тележки и самого крана, а на стреловых кранах – с помощью механизмов поворота, изменения вылета стрелы или грузовой тележкой стрелы. Всеми механизмами кранов управляют из одного места – кабины или поста управления.
Конструкции башенных кранов постоянно усовершенствуют, что позволяет расширить область их применения. Например, первые краны имели грузоподъемность 0.5…1.5 т., грузовой момент до 30 т*м., высоту подъема 20…30 м., сейчас работают краны грузоподъемностью до 50 т., грузовым моментом до 1000 т*м., высотой подъема до 150 м.
Для повышения производительности кранов на новых машинах увеличены скорости рабочих движений, а также повышена мобильность кранов.
1. Выбор типа электродвигателя.
На кранах применяют главным образом трехфазные асинхронные двигатели перемен-ного тока.
По способу выполнения обмотки ротора эти двигатели разделяют на электродвигатели с короткозамкнутым и с фазным роторами.
Двигатели с короткозамкнутым ротором применяются в электроприводе, где не требует-
ся регулировать частоту вращения, или в качестве второго (вспомогательного) двигателя для получения пониженных скоростей механизмов крана. Недостатком электродвигателей с корот-
козамкнутым ротором является большой пусковой ток, в 5…7 раз превышающий ток двигателя
при работе с номинальной нагрузкой.
Двигатели с фазным ротором используются в приводе, где требуется регулировать частоту вращения. Включение в цепь ротора пускорегулирующего реостата позволяет уменьшить пусковой ток, увеличить пусковой момент и изменить механическую характеристику двигателя.
Они имеют значительные преимущества перед двигателями других типов: возможности выбора мощности в широком диапазоне, получения значительного диапазона частот вращения с плавным регулированием и осуществления автоматизации производственного процесса простыми средствами; быстрота пуска и остановки; большой срок службы; простота ремонта и эксплуатации; легкость подвода энергии.
Двигатели постоянного тока тяжелее, дороже и сложнее устроены, чем одинаковые по мощности трехфазные асинхронные. Достоинства двигателей постоянного тока является возможность плавного и глубокого регулирования частоты вращения, поэтому такие двигатели применяют в специальных схемах электропривода кранов для высотного строительства.
Крановые двигатели предназначены для работы, как в помещении, так и на открытом воздухе, поэтому их выполняют закрытыми с самовентиляцией (асинхронные двигатели) или с независимой вентиляцией (двигатели постоянного тока) и с влагостойкой изоляцией.
Так как двигатели рассчитаны на тяжелые условия работы, их изготовляют повышенной прочности. Двигатели допускают кратковременные перегрузки и имеют большие пусковые и максимальные моменты, которые повышают номинальные моменты в 2.3…3.0 раза; имеют относительно небольшие пусковые токи и малое время разгона; рассчитаны на кратковременные режимы работы.
Исходя из всего вышеизложенного, для механизма подъема крана наиболее подходит трехфазный асинхронный двигатель переменного тока с фазным ротором в закрытом исполнении и рассчитанный на повторно-кратковременный режим работы.
2. Предварительный выбор мощности двигателя.
Предварительный выбор мощности двигателя для механизма подъёма башенного крана осуществляется по формуле:
где Q – вес поднимаемого груза (кг.)
Q0 – вес грузозахватного приспособления,
кг;V – скорость подъёма груза
;
; - коэффициент полезного действия механизма подъёма.
кВт.По каталогу находим ближайшее значение мощности к полученному:
Рн = 22 кВт
Исходя из расчётной мощности двигателя, выбираю для механизма подъёма башенного крана асинхронный двигатель с фазным ротором серии МТ 51 – 8 с напряжением 380 В.
3. Определение приведённого момента электропривода.
Маховой момент системы электропривода, приведённый к валу двигателя из уравнения:
где: - коэффициент, учитывающий маховые массы редуктора (находится по каталогу).
Обычно он лежит в пределах от 1.1 до 1.15.
В данном случае принимаем = 1.1.
GD2дв – маховый момент предварительно выбранного двигателя
;GD2дв = 4.4
.GD2тш – маховый момент тормозного шкива (если таковой имеется)
;GD2тш = 3.88 (
).GD2м – маховый момент соединительной муфты
;GD2м = 1
.GD2рм – максимальный момент рабочей машины (барабана)
;GD2рм =
где m – масса барабана, m = 334 кг;
R – радиус барабана, R = 0.2 м.
следовательно, GD2рм = 334
.G – сила сопротивления поступательно движущегося элемента (Н);
где Q+Q0 – вес поднимаемого груза с крюком (кг.);
g – ускорение свободного падения (постоянная величина), g = 9.8 м/с2 ;
H.nдв- номинальная скорость вращения двигателя (об/мин) ;
nдв= 723 об/мин.
i – передаточное отношение
где nрм – скорость вращения рабочей машины (барабана)
где m – число полиспастов (m=2);
Dб – диаметр барабана (Dб=0.4 м)
= 3.14
V – скорость поступательно движущегося элемента
об/мин;
4. Определение приведенного момента сопротивления рабочей машины.
При подъеме груза величина момента сопротивления, когда поток энергии идет от двигателя к рабочей машине, находится из уравнения:
где i – передаточное отношение (i = 25.22);
- к.п.д. передачи (= 0.84)
Мрм = момент сопротивления на валу рабочей машины
где Q+Q0 – вес груза с крюком (кг) (Q+Q0 = 5775 кг)
Dб – диаметр барабана (Dб = 0.4 м)
m – число полиспастов (m = 2)
- кпд электропривода ( = 0.84)
5. Определение времени пуска и торможения привода.
Время пуска и торможения двигателя определяется по формулам:
где GD2 – маховый момент системы электропривода (GD2 = 12.84
);nдв – частота вращения двигателя (nдв = 723
);Мj – динамический момент электропривода
Знак плюс у момента Мg берётся в том случае, когда двигатель работает в двигательном режиме, а знак минус – при тормозном режиме.
Знак плюс у момента сопротивления выбирается в том случае, когда рабочая машина по-
могает движению системы (при опускании груза), а знак минус, если рабочая машина мешает движению системы.
Величина момента двигателя находится из уравнения:
Мg = Мн
где - коэффициент, зависящий от типа двигателя и условия пуска.