| |||||
МЕНЮ
| Электрооборудование мостового кранаЭлектрооборудование мостового кранасмотреть на рефераты похожие на "Электрооборудование мостового крана" Каменск-Уральский политехнический колледж ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА МОСТОВОГО КРАНА ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 1806.61.13.00.04. Выполнил: Невьянцев А.А. Руководитель проекта: Свиридова Г.К. 2004 г. Содержание Введение 1. Краткая характеристика механизма подъёма мос - тового крана. 2. Условия работы и общая техническая характерис - тика электрооборудования механизма подъёма мостового крана. 3. Исходные данные. 9 4. Расчёт статических нагрузок двигателя механизма подъёма мостового крана. 5. Выбор типов электродвигателя и редуктора меха - низма подъёма крана. 2 6. Расчет и выбор ступеней сопротивления в цепях электропривода механизма подъёма мостового крана. 7. Расчёт естественных и искусственных механи - ческих характеристик электродвигателя и механизма подъ-ёма мостового крана. 8. Расчёт переходного процесса электропривода механизма подъёма мостового крана. 10 9. Выбор аппаратуры управления и защиты электро - привода механизма подъёма мостового крана. 10. Расчёт и выбор тормозного устройства. 45 11. Расчет освещения помещения. 48 12. Монтаж троллеев и ТБ при ремонте электро - оборудования механизма подъёма мостового крана. 62 13. Мероприятия по охране окружающей среды. 64 66 График работы над курсовым проектом Студента группы 99-ТОЭ-15Д | Раздел, главы, вопросы проекта |Объем |Дата |Отметка | Срок окончания курсового проекта 03.11.02 г Дата защиты проекта 10.11.02 г Студент Невьянцев А.А Введение Крановое электрооборудование является одним из основных средств комплексной механизации всех отраслей народного хозяйства. Подавляющее большинство грузоподъемных машин изготовляемых отечественной промышленностью, имеет привод основных рабочих механизмов, и поэтому действия этих машин в значительной степени зависит от качественных показателей используемого кранового оборудования. Перемещение грузов, связанное с грузоподъемными операциями, во всех отраслях народного хозяйства, на транспорте и в строительстве осуществляется разнообразными грузоподъемными машинами. Грузоподъемные машины служат для погрузочно- разгрузочных работ,
перемещения грузов в технологической цепи производства или строительства и
выполнения ремонтно-монтажных работ с крупногабаритными агрегатами. Мостовые краны в зависимости от назначения и характера выполняемой работы снабжают различными грузозахватными приспособлениями: крюками, грейферами, специальными захватами и т.п. Мостовой кран весьма удобен для использования, так как благодаря перемещению по крановым путям, располагаемым в верхней части цеха, он не занимает полезной площади. Электропривод большинства грузоподъёмных машин характеризуется повторно В крановом электроприводе начали довольно широко применять различные системы тиристорного регулирования и дистанционного управления по радио каналу или одному проводу. В настоящее время грузоподъемные машины выпускаются большим числом заводов. Эти машины используются во многих отраслях народного хозяйства в металлургии, строительстве, при добыче полезных ископаемых, машиностроении, транспорте, и в других отраслях. Развитие машиностроения, занимающиеся производством грузоподъемных машин, является важным направлением развития народного хозяйства страны. 1 Краткая характеристика механизма подъема мостового крана Электрические подъёмные краны - это устройства служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов. Подвижная металлическая конструкция с расположенной на ней подъемной лебёдкой являются основными элементами подъёмного крана. Механизм подъемной лебёдки приводится в действие электрическим двигателем. Подъемный кран представляет собой грузоподъемную машину циклического действия, предназначенную для подъема и перемещения груза, удерживаемого грузозахватным устройством (крюк, грейфер). Он является наиболее распространенной грузоподъемной машиной, имеющей весьма разнообразное конструктивное исполнение и назначение. Мостовой кран (рис.1) представляет собой мост, перемещающейся по
крановым путям на ходовых колесах, которые установлены на концевых балках. Рисунок 1.1 – Общий вид мостового крана. Любой современный грузоподъемный кран в соответствии с требованиями безопасности, может иметь для каждого рабочего движения в трех плоскостях, следующие самостоятельные механизмы: механизм подъема - опускания груза, механизм передвижения крана в горизонтальной плоскости и механизмы обслуживания зоны работы крана (передвижения тележки). По заданию проекта необходимо спроектировать и электрооборудование и электропривод для механизма подъема. Рисунок 1.2 - Кинематическая схема механизма подъема главного крюка: Типичная кинематическая схема механизма подъема крана приведена на рисунке 1.2 Грузоподъемные машины изготовляют для различных условий использования по степени загрузки, времени работы, интенсивности ведения операций, степени ответственности грузоподъемных операций и климатических факторов эксплуатации. Эти условия обеспечиваются основными параметрами грузоподъемных машин. К основным параметрам механизма подъёма относятся: грузоподъемность, скорость подъема крюка, режим работы, высота подъема грузозахватного устройства. Номинальная грузоподъемность - масса номинального груза на крюке или захватном устройстве, поднимаемого грузоподъемной машиной. Скорость подъема крюка выбирают в зависимости от требований технологического процесса, в котором участвует данная грузоподъемная машина, характера работы, типа машины и ее производительности. Режим работы грузоподъемных машин цикличен. Цикл состоит из перемещения груза по заданной траектории и возврата в исходное положение для нового цикла. Все многообразие грузоподъемных кранов охвачено восемью режимными группами 1К-8К. Классификация механизмов по группам режимов работы осуществляется по параметрам суммарного времени работы механизмов за срок службы и степени усредненного нагружения крана. Для данного мостового крана рекомендуемые режимные группы: 2. Условия работы и общая техническая характеристика электрооборудования механизма подъема мостового крана. Повышенная опасность работ при транспортировке поднятых грузов требует
при проектировании и эксплуатации соблюдение обязательных правил по
устройству и эксплуатации подъемно-транспортных машин. На механизмах
подъема и передвижения правилами по устройству и эксплуатации предусмотрена
установка ограничителей хода, которые воздействуют на электрическую схему
управления. Конечные выключатели механизма подъема ограничивают ход
грузозахватывающего приспособления вверх, а выключатели механизмов
передвижения моста и тележки ограничивают ход механизмов в обе стороны. На крановых установках допускается применять рабочее напряжение до500 При работе крана происходит постоянное чередование направления движения крана, тележки и крюка. Так, работой механизма подъема состоит из процессов подъема и опускания груза и процессов передвижения пустого крюка. Для увеличения производительности крана используют совмещение операций: Время пауз, в течение которого двигатель не включен и механизм не работает, используется для навешивания груза на крюк и освобождение крюка, для подготовки к следующему процессу работы механизма. Каждый процесс движения может быть разделен на периоды неустановившегося движения (разгон, замедление) и период движения с установившейся скоростью. Мостовой кран установлен в литейном цеху металлургического производства, где наблюдается выделение пыли, поэтому электродвигатель и все электрооборудование мостового крана требует защиты общепромышленного исполнения не ниже IP 53 - защита электрооборудования от попадания пыли, а также полная защита обслуживающего персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями, а также защита электрооборудования от капель воды падающих под углом 600 к вертикали. Краны литейных цехов работают в непрерывно при интенсивном
использовании оборудования, наличием высокой температуры окружающей среды и
излучением теплоты от раскаленного или расплавленного металла. Кабина
управления краном выполняется теплоизолированной, в ней также оборудуется
установка для кондиционирования воздуха. Учёт режима работы крана при
проектировании и выборе электрооборудования определяет энергетические
показатели и надёжность при эксплуатации крановой установки. Правилами По таблице 1.1 Л2 определяем режим работы крана: Проектируемый мостовой кран работает в среднем режиме с ПВ40. 3 Исходные данные проектирования. Исходными данными проектирования являются физичес - кие и геометрические параметры механизма подъема мосто -вого крана, а также размеры помещения цеха, в котором рас -положен кран. Исходные данные представлены в таблице 3.1. Таблица 3.1 - Исходные данные проектирования. |Наименование параметра |Значение | 4 Расчет статических нагрузок двигателя механизма подъема мостового крана Целью расчета является определение статических нагрузок, приведенных к валу электродвигателя, для выбора мощности электродвигателя механизма подъема мостового крана. Исходными данными являются технические характеристики мостового крана пункта 3. 4.1 Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза, в кВт определяется следующим образом: Рст.гр.под = [pic] (4.1) [pic] где G=m?g=80?103? 9,8=784000H-вес поднимаемого груза; m-номинальная грузоподъемность, кг; g-ускорение свободного падения, м/с2; G0=m0?g=0,8?103?9,8=7840Н-веспустого захватываю- щего приспособления; m0 - масса пустого захватывающего приспособле -ния, кг; vн = 4,6м/мин = 0,07 м/с - скорость подъема груза; (нагр = 0,84 - КПД под нагрузкой. Р ст.гр.под .= [pic] = 65,98 кВт. 4.2 Мощность на валу электродвигателя при подъеме пустого захватывающего приспособления, кВт: Р ст.п.гр.= [pic] (4.2) [pic] где (хх=0,42 - КПД механизма при холостом ходе. Рст.п.гр.= [pic] =1,3 кВт. 4.3 Мощность на валу электродвигателя обусловленная весом груза, кВт: Ргр.=(G+G0)*vс*10-3 (4.3) [pic] где vс=vн=0,07 м/с - скорость спуска. Ргр=(784000+7840)*0,07*10-3=55,42 кВт. 4.4 Мощность на валу электродвигателя, обусловленная силой трения, кВт: Ртр.=([pic]) * (1 - ?нагр.) * vc * 10-3 (4.4) [pic] Ртр .= ([pic]) * (1-0,84) * 0,07 * 10-3 = 8,88 кВт. Так как выполняется условие Ргр ( Ртр, следовательно, электродвигатель работает в режиме тормозного спуска. 4.5 Мощность на валу электродвигателя при тормозном спуске, определяется следующим способом, кВт: Рт.сп.=(G+G0)*Vс*(2-[pic])*10-3 (4.5) [pic] Рст.сп.=(784000+7840)*0,07*(2-[pic])*10-3=44,8 кВт. 4.6 Мощность на валу электродвигателя во время спуска порожнего захватывающего приспособления, кВт: Рс.ст.о.=G0?Vс? ([pic]-2) ?10-3 (4.6) Рс.ст.о.=7840?0,07([pic]-2) ?10-3=0,2 кВт. 4.7 После определения статических нагрузок рассчитаем нагрузочный график механизма подъема мостового крана для наиболее характерного цикла работы (Таблица 4.1) 4.7.1 Время подъема груза на высоту Н: tр1= [pic] =85,7 сек. где Н-высота подъема груза, м. 4.7.2 Время перемещения груза на расстояние L: t01=[pic] =48 сек. 4.7.3 Время для спуска груза: tр2= [pic] =85,7 сек. 4.7.4 Время на зацепление груза и его отцепления: t02= t 04=200 сек. 4.7.5 Время подъема порожнего крюка: tр3= [pic] =85,7 сек. 4.7.6 Время необходимое для возврата крана к месту подъема нового груза: t03= [pic] =48 сек. 4.7.7 Время спуска порожнего крюка: tр4= [pic] =39,2 сек. Вычертим нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла: Рисунок 4.1- Нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла. Таблица 4.1- Рабочий цикл механизма подъема.
4.7.8 Суммарное время работы электродвигателя: ( tр=tр1+ tр2+ tр3+ tр4=4*85,7 = 342,8 сек. 4.7.9 Суммарное время пауз: ( t0=t01+t02+t03+t04=48+48+200+200=496 сек. 4.8 Действительная продолжительность включения, %: ПВд= [pic] ? 100( (4.8) [pic] ПВд= [pic] ?100%=40,8%. 4.9 Эквивалентная мощность за суммарное время работы электродвигателя, кВт: Рэкв= [pic] (4.9) [pic] Рэкв= [pic] =39,8кВт. 4.10 Эквивалентную мощность пересчитываем на стан- дартную продолжительность включения соответствующего режима работы механизма крана, кВт: Рэн=Рэкв ? [pic] (4.10) [pic] Рэн=39,8? [pic] =40,2 кВт. 4.11 Определяем расчетную мощность электродвигате ля с учетом коэффициента запаса, кВт: Рдв=[pic] (4.11) [pic] где Кз = 1,2 - коэффициент запаса; (ред = 0,95 - КПД редуктора. Рдв= [pic] =50,7 кВт. 4.12 Угловая скорость лебедки в рад/с и частота вращения лебедки в об/мин, определяется следующим способом: wл=[pic] (4.12) [pic] где D - диаметр барабана лебедки, м. wл = [pic] = 0,2 рад/с. nл = [pic] (4.13) [pic] nл = [pic]= 2 об/мин. Полученные значение мощности электродвигателя в пункте (4.11) и значение стандартной продолжительности включения ПВст = 40% , будут являться основными критериями для выбора электродвигателя. 5 Выбор типов электродвигателя и редуктора механизма подъема мостового крана Целью расчета является выбор приводного электродви- гателя по справочнику и проверка его по перегрузочной способности и по условиям осуществимости пуска, а также выбор редуктора для механизма подъема мостового крана. Исходными данными являются исходные данные проекти-рования пункта 3 и результаты расчетов пункта 4. 5.1 Выберем электродвигатель из следующих условий: Рном ( Рдв (5.1) [pic] Рном ( 50,7 кВт Таблица 5.1 - Технические данные асинхронного электро - двигателя с фазным ротором типа МТН512-6
5.2 Проверяем выбранный электродвигатель по допусти - мой нагрузке и условию осуществимости пуска. Выбранный электродвигатель должен удовлетворять следующим условиям: 5.2.1 Первое условие допустимой нагрузки: Мдоп > Мс.max, (5.2) [pic] где Мс.max = 9550 ? [pic] Нм; Рс - статическая мощность при подъеме груза, кВт; nн - частота вращения вала электродвигателя, об/мин. Мс.max = 9550 ? [pic] =649,5 Нм; Мдоп = Мm = 1630 Нм; Мдоп=1630 Нм > 649,5 Нм = Мс.max Первое условие выполняется. 5.2.2 Второе условие допустимой нагрузки: Мср.п ( 1,5 Мс.max (5.2.2) [pic] где Мср .п = [pic] - средний пусковой момент, Нм; М1 = 0,85 ? Мm = 0,85 ? 1630 = 1385,5 Нм - максимальный момент двигателя при пуске, Нм; М2 = (1,1 - 1,2) ? Мн = 1,2 ? 649,5 = 779,4 Нм - минималь - ный момент двигателя, Нм; Мн = 9550 ? [pic] = 9550 ? [pic] = 541,4 Нм - номинальный момент двигателя, Нм. Мср.п = [pic] = 1082,45 Нм; 1,5 ? Мс.max = 1,5 ? 649,5 = 974,25 Нм; Мср.п = 1082,45 Нм > 974,25 Нм = 1,5 ? Мс.max Второе условие выполняется. 5.2.3 Третье условие допустимой нагрузки: М2 ( 1,2Мс.max (5.2.3) [pic] 1,2 ?Мс.max = 1,2 ? 649,5 = 779,4 Нм. М2 = 779,4 Нм ? 779,4 Нм = 1,2 ? Мс.max Третье условие выполняется. 5.2.4 Проверяем двигатель по условию осуществимости пуска: ад ( а (5.2.4) [pic] где ад - допустимое линейное ускорение при подъеме или перемещении груза, м/с2; ад = (0,2 ч 0,3) м/с2 - для механизма подъема; a - наибольшее линейное ускорение при подъеме гру - за, м/с2. а = [pic] где tп.мин - наименьшее время при пуске с состояния покоя до скорости v с наибольшей загрузкой, сек. tп.мин = [pic] (5.2.4.1) [pic] где GD2прив = 4 ? Jприв, кг?м2 (5.2.4.4) [pic] Wк.мех = [pic], Дж Мс.мах = 9550 ? [pic], Нм Мс.мах. = 9550 ? [pic] =649,5 Нм; Wк.мех = [pic] = 197,96 Дж; Jдв= [pic] = 1,025 кг?м2; Jприв = 1,3 ? 1,025 + [pic] ? 197,96 = 1,37 кг?м2; GD2прив = 4 ? 1,37 = 5,48 кг?м2; tп.мин = [pic] = 0,321 сек; а = [pic] = 0,218 м/с2 ад = 0,3 м/с2 > 0,218 м/с2 = а Условие осуществимости пуска выполняется. Так как электродвигатель МТН 512 - 6 удовлетворяет всем условиям выбора, то для привода механизма подъема мостового крана устанавливаем электродвигатель данного типа. 5.3 Выбираем тип редуктора. Редуктор применяют из - за разногласия скорости вра - щения барабана лебедки механизма подъема и вала электро - двигателя. Редуктор выбирают по мощности, передаточному числу и скорости вращения. 5.3.1 Определяем передаточное число редуктора: iР = [pic] (5.3.1) [pic] где D - диаметр барабана лебедки, м; iп - передаточное число полиспастной системы. Страницы: 1, 2 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|