Мостові крани

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Введення
Кранами називаються вантажопідйомні пристрої, що служать для вертикального і горизонтального переміщення вантажів на великі відстані. За особливостями конструкцій, пов'язаних з призначенням та умовами роботи, крани поділяються на мостові, портальні, козлові, баштові та ін У цехах підприємств електромашинобудування найбільшого поширення набули мостові крани, за допомогою яких проводиться підйом і опускання важких заготовок, деталей і вузлів машин, а також їх переміщення вздовж і впоперек цеху. Вид мостового крана в основному визначається специфікою цеху і його технологією, однак багато вузлів кранового устаткування, наприклад механізми підйому та пересування, виконуються однотипними для різних різновидів кранів.
На електричних кранах встановлюють електродвигуни, пускові та регулювальні опору, гальмові електромагніти, контролери, захисну, пускорегулюючі, сигнальну, блокировочную і освітлювальну апаратуру, кінцеві вимикачі, струмознімачі. Харчування на кран подається або через тролейні провідники, нерухомо закріплені на будівельних конструкціях, і струмознімачі, закріплені на крані, або за допомогою гнучкого шлангового кабелю. Електродвигуни, апарати і електропроводку кранів монтують у виконанні, що відповідає умовам навколишнього середовища.
Залежно від виду вантажів, що транспортуються на мостових кранах використовують різні вантажозахоплювальні пристрої: гаки, магніти, грейфери, кліщі і т.п. У зв'язку з цим розрізняють крани крюки, магнітні, грейфери, кліщові й т.п. Найбільшого поширення набули крани з крюковою підвіскою або з підйомним електромагнітом, що служить для транспортування сталевих листів, стружки та інших феромагнітних матеріалів.
У всіх типів кранів основними механізмами для переміщення вантажів є підйомні лебідки та механізми пересування.
По вантажопідйомності мостові крани умовно поділяють на малі (маса вантажу 5-10 т.), середні (10-25 т.) та великі (понад 50 т.).
Переміщення вантажів, пов'язане з вантажопідйомними операціями, у всіх галузях народного господарства, на транспорті і в будівництві здійснюється різноманітними вантажопідйомними машинами.
Вантажопідйомні машини служать для вантажно-розвантажувальних робіт, переміщення вантажів в технологічному ланцюгу виробництва або будівництва та виконання ремонтно-монтажних робіт з великогабаритними агрегатами. Вантажопідйомні машини з електричними приводами мають надзвичайно широкий діапазон використання, що характеризується інтервалом потужностей приводів від сотень ватів до 1000кВт. У перспективі потужності кранових механізмів може дійти до 1500 -2500 кВт.
Мостові крани в залежності від призначення і характеру виконуваної роботи постачають різними вантажозахоплювальними пристроями: гаками, грейферами, спеціальними захопленнями і т.п. Мостовий кран досить зручний для використання, тому що завдяки переміщенню по кранових коліях, розташованих у верхній частині цеху, він не займає корисної площі.
Електропривод більшості вантажопідйомних машин характеризується повторно - короткочасному режимом роботи при більшій частоті включення, широкому діапазоні регулювання швидкості і постійно виникаючих значних перевантаженнях при розгоні і гальмуванні механізмів. Особливі умови використання електроприводу у вантажопідйомних машинах стали основою для створення спеціальних серій електричних двигунів і апаратів кранового виконання. В даний час кранове електрообладнання має у своєму складі серії кранових електродвигунів змінного і постійного струму, серії силових і магнітних контролерів, командоконтролерів, кнопкових постів, онечних вимикачів, гальмових електромагнітів і електрогідравлічних штовхачів, пускотормозних резисторів і ряд інших апаратів, комплектуючих різні кранові електроприводи.
У крановій електроприводі почали досить широко застосовувати різні
системи тиристорного регулювання та дистанційного керування по радіо каналу або одному дроту.
В даний час вантажопідйомні машини випускаються великим числом заводів. Ці машини використовуються в багатьох галузях народного господарства в металургії, будівництві, при видобутку корисних копалин, машинобудуванні, транспорті, і в інших галузях.
Розвиток машинобудування, що займаються виробництвом вантажопідіймальних машин, є важливим напрямом розвитку народного господарства країни.

1 КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА МОСТОВОГО КРАНА.
Електричні підйомні крани - це пристрої служать для вертикального і горизонтального переміщення вантажів. Рухома металева конструкція з розташованою на ній підйомної лебідкою є основними елементами підйомного крана. Механізм підйомної лебідки приводиться в дію електричним двигуном.
Підйомний кран являє собою вантажопідйомну машину циклічної дії, призначену для підйому і переміщення вантажу, утримуваного вантажозахватних пристроєм (гак, грейфер). Він є найбільш поширеною вантажопідйомної машиною, що має вельми разнообразноеМостовой кран (мал. 1) являє собою міст, що переміщається по кранових колій на ходових колесах, які встановлені на кінцевих балках. Шляхи укладаються на підкранові балки, які спираються на виступи верхньої частини колони цеху. Механізм пересування крана встановлений на мосту крана. Управління всіма механізмами відбувається з кабіни прикріпленою до мосту крана. Живлення електродвигунів здійснюється за цеховим тролеїв. Для підведення електроенергії застосовують струмозніманні ковзного типу, прикріплені до металоконструкції крана. У сучасних конструкціях мостових кранів струмопровід здійснюється за допомогою гнучкого кабелю. Привід ходових коліс здійснюється від електродвигуна через редуктор і трансмісійний вал.
Будь-який сучасний вантажопідйомний кран відповідно до вимог безпеки, може мати для кожного робочого руху в трьох площинах, такі самостійні механізми: механізм підйому - опускання вантажу, механізм пересування крана в горизонтальній площині і механізми обслуговування зони роботи крана (пересування візка).
Вантажопідйомні машини виготовляють для різних умов використання:
за ступенем завантаження, часу роботи, інтенсивності ведення операцій, ступеня відповідальності вантажопідйомних операцій і кліматичних факторів експлуатації.
До основних параметрів механізму підйому відносяться:
вантажопідйомність, швидкість підйому гака, режим роботи, висота підйому вантажозахоплювального пристрою.

Рисунок 1 - Загальний вид мостового крана
Номінальна вантажопідйомність - маса номінального вантажу на гаку або захопно пристрої, що піднімається вантажопідйомної машиною.
Швидкість підйому гака вибирають в залежності від вимог технологічного процесу, в якому бере участь дана вантажопідйомна машина, характеру роботи, типу машини і її продуктивності.

2 УМОВИ РОБОТИ І ЗАГАЛЬНА ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕЛЕКТОРОБОРУДОАНІЯ МОСТОВОГО КРАНА.
Підвищена небезпека робіт при транспортуванні піднятих вантажів вимагає при проектуванні та експлуатації дотримання обов'язкових правил з улаштування та експлуатації підйомно-транспортних машин. На механізмах підйому та пересування правилами з улаштування та експлуатації передбачена установка обмежувачів ходу, які впливають на електричну схему управління. Кінцеві вимикачі механізму підйому обмежують хід вантажозахоплювального пристосування вгору, а вимикачі механізмів руху моста і візка обмежують хід механізмів в обидві сторони. Передбачається також встановлення кінцевих вимикачів, що запобігають наїзд механізмів у разі роботи двох або більше кранів на одному мосту. Виняток становлять установки зі швидкістю руху до 30 м / хв. Кранові механізми повинні бути забезпечені гальмами закритого типу, що діють при знятті напруги.
На кранових установках допускається застосовувати робочу напругу до 500 В, тому кранові механізми постачають електроустаткуванням на напруги 220, 380, 500 В змінного струму і 220, 440 В постійного струму. У схемі управління передбачають максимальний захист, що відключає двигун при перевантаженні і короткому замиканні. Нульова захист виключає самозапуск двигунів при подачі напруги після перерви в електропостачанні. Для безпечного обслуговування електрообладнання, що знаходиться на фермі мосту, встановлюють, блокувальні контакти на люку і двері кабіни. При відкриванні люка або дверей напругу з електрообладнання знімається.
Правилами Держгіртехнагляду передбачається чотири режими роботи механізмів: легкий - Л, середній - С, важкий - Т, дуже важкий - Вт
Проектований мостовий кран працює в середньому режимі з ПВ = 40%.
2.1 Кінематичні схеми основних механізмів
Роботу основних механізмів крана розглядають за кінематичними схемами. Так як двигуни зазвичай мають кутову швидкість, значно більшу, ніж швидкість підйомного барабана або ходових коліс моста або візки, то рух до робочих органів механізмів крана передається через редуктори (на малюнках позначені буквою Р).
Для механізмів підйому найбільше застосування отримали схеми з поліспастом П (малюнок 2), за допомогою якого рух від барабана Б передається гаку К.
На малюнку 3 представлена ​​схема механізму візки, яка зазвичай має чотири ходових колеса, два з яких, з'єднані валом, наводяться в рух через редуктор Р від двигуна Д.
Передача руху до ходових коліс кінцевих балок від двигуна, встановленого на мосту, може здійснюватися через редуктор Р, розташованого в середній частині мосту (малюнок 4).
Кожний механізм крана має механічний гальмо Т, який встановлюється на сполучної муфті між двигуном і редуктором або на гальмівному шківі на протилежному кінці вала двигуна.


Малюнок 2. Кінематична схема підйомного механізму
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Малюнок 3. Кінематична схема візки

Малюнок 4. Кінематична схема моста

3 ВИМОГИ ДО СИСТЕМИ ЕЛКТРОПРІВОДА І ОБГРУНТУВАННЯ Вилаявши ТИПУ ЕЛЕКТРОПРИВОДА.
Для вибору системи електропривода необхідно чітко уявляти собі технологічні вимоги до приводу того механізму, для якого він вибирається.
Для якісного виконання підйому, спуску і переміщення вантажів електропривод кранових механізмів має відповідати таким основним вимогам:
1 Регулювання кутової швидкості двигуна в порівняно широких межах в зв'язку з тим, що важкі вантажі доцільно переміщати з меншою швидкістю, а порожній гак або ненавантажену візок - з більшою швидкістю для збільшення продуктивності крана. Знижені швидкості необхідні також для здійснення точної зупинки вантажів, що транспортуються з метою обмеження ударів при їх посадці і полегшують роботу оператора. Забезпечення необхідної жорсткості механічних характеристик приводу, особливо регулювальних, з тим щоб низькі швидкості майже не залежали від вантажу.
3 Обмеження прискорень до допустимих меж при мінімальної тривалості перехідних процесів. Перша умова пов'язана з ослабленням ударів в механічних передачах при виборі зазору, із запобіганням пробуксовки ходових коліс візків і мостів, із зменшенням розгойдування підвішеного на канатах вантажу при інтенсивному розгоні і різкому гальмуванні механізмів пересування; друга умова необхідно для забезпечення високої продуктивності крана.
4 Реверсування електроприводу та забезпечення його роботи, як у руховому режимі, так і в гальмівному режимі.

4 РЕЖИМИ РОБОТИ ДВИГУНІВ КРАНА
Електродвигуни, встановлені на кранах, працюють у важких умовах, часто в приміщеннях з підвищеною температурою або з великим вмістом в них парів і газів, а також на відкритому повітрі. Мостові крани мають повторно-короткочасний режим роботи, з частими пусками і гальмуваннями.
Повторно - короткочасний режим - це режим роботи двигуна, при якому робочі періоди t раб чергуються з періодами відключення t 0.
Повторно - короткочасний режим роботи характеризується відносною тривалістю включення (ПВ).

де, t раб - час роботи (з)
t ц - час циклу (с)
Номінальне значення відносної тривалості включення - 15, 25, 40, 60%.
Розглянемо режими роботи двигунів, які представлені на рисунку 5.
Двигуни механізмів моста і візка при роботі з вантажем і без вантажу працюють в нормальному руховому режимі.
При підйомі вантажу або порожнього гака двигун підйомного механізму працює в руховому режимі, а при опусканні вантажу можливі два випадки:
- Якщо момент вантажу М гр більше моменту двигуна М дв, то вантаж буде опускатися під дією власної ваги з урахуванням моменту тертя М тр та електродвигун повинен бути включений на підйом, щоб пригальмовувати вантаж, тобто в цьому випадку момент двигуна дорівнює
М дв = М гр - М тр
Такий режим називається гальмівним спуском.
- Якщо момент вантажу буде менше моменту тертя, то електродвигун повинен бути включений на спуск і сприяти опускання вантажу, тобто працювати в руховому режимі, у цьому випадку момент двигуна дорівнює
дв = М тр - М гр
Такий режим називається силовим спуском.
Малюнок 5. Режими роботи двигунів крана
Гальмівний спуск вантажу
Силовий спуск малих вантажів (руховий режим)

Підпис:
Підйом вантажу (руховий режим)
Пересування (руховий режим)
При опусканні порожнього гака так само можливі два випадки, тобто спуск може бути і гальмівних та силовим.
5 РОЗРАХУНОК ПОТУЖНОСТІ ЕЛЕКТРОВІГАТЕЛЕЙ, ЇХ ВИБІР ЗА КАТЕГОРІЯМ І ПЕРЕВІРКА.
5.1 Двигуна мосту.
Визначаємо опір руху механізму при переміщенні з повним вантажем за формулою 1
(1)
де, F Г - опір руху механізму при переміщенні з повним вантажем, Н;
К - коефіцієнт тертя ребер коліс об рейки;
G Г - вага крана з вантажем, Н;
G 0 - вага крана без вантажу, Н;
R - радіус ходового колеса, м;
μ - коефіцієнт тертя ковзання в підшипнику;
r - радіус цапфи колеса, м;
f - коефіцієнт тертя кочення ходового колеса;
Приймаємо:
f = (0, 0005-0,001).
μ = (0,015-0,02);
К = (1,2-2,6);
Обчислюємо вага крана з вантажем
G Г = m Г · g · 10 3 (2)
де m Р - вантажопідйомність крана, т;
g - прискорення вільного падіння, м / с.
G Г = 10 · 9,8 · 10 3 = 98000 Н
Обчислюємо вага крана без вантажу
G 0 = m 0 · g · 10 3 (3)
де m 0 - вага мосту, т.
G 0 = 12 · 9,8 · 10 3 = 117600 Н
Обчислюємо радіус ходового колеса
R = (4)
де D х - діаметр ходових коліс мосту, м.
R = м
Обчислюємо радіус цапфи колеса
r = (5)
де D ц - діаметр цапфи коліс мосту, м.
r = м
Обчислюємо опір руху механізму за формулою 1
Н
Визначаємо опір руху механізму при переміщенні без вантажу по формулі 6
(6)
де, - F 0 опір руху механізму при переміщенні без вантажу, Н;
К - коефіцієнт тертя ребер коліс об рейки;
G 0 - вага крана без вантажу, Н;
R - радіус ходового колеса, м;
μ - коефіцієнт тертя ковзання в підшипнику;
r - радіус цапфи колеса, м;
f - коефіцієнт тертя кочення ходового колеса;
Приймаємо:
μ = (0,015-0,02);
К = (1,2-2,6);
f = (0,0005-0,001).
Обчислюємо F 0 за формулою:
Н
Розраховуємо момент статичного опору на валу електродвигуна при русі з вантажем по формулі 7
(7)
де, М с1 - момент статичного опору на валу електродвигуна при русі з вантажем, Н · м;
Г - опір руху механізму при переміщенні з повним вантажем, Н;
V - швидкість переміщення моста, м / с;
n - частота обертання двигуна, об / хв;
- ККД механізму при повному вантаж.
Знаходимо частота обертання двигуна за формулою 8
(8)
де, i р - передавальне число редукції приводу;
D х - діаметр ходового колеса, м.
об / хв
Н · м
Розраховуємо коефіцієнт завантаження крана на холостому ходу за формулою 9
(9)
де, К з - коефіцієнт завантаження крана на холостому ходу;
G Г - вага крана з вантажем, Н;
G 0 - вага крана без вантажу, Н.

Розраховуємо момент статичного опору на валу без вантажу за формулою 10
(10)
де, М с2 - момент статичного опору на валу двигуна при
русі без вантажу, Н · м;
F 0 - опір руху механізму при переміщенні без вантажу, Н;
V - швидкість переміщення моста, м / с;
n - частота обертання двигуна, об / хв
- ККД механізму без вантажу.
Обчислюємо ККД механізму без вантажу за такою формулою 11
(11)
де, К з - коефіцієнт завантаження крана на холостому ходу;
- ККД механізму при повному вантаж.

Н · м
Розраховуємо середній статичний еквівалентний момент за формулою 12
(12)
де, М е - середній статистичний момент, Н · м;
М с1 - момент статичного опору на валу електродвигуна при русі з вантажем, Н · м;
М с2 - момент статичного опору на валу двигуна при русі без вантажу, Н · м.
Н · м
Знаходимо середню еквівалентну потужність механізму за формулою 13
(13)
де, Р е - середня еквівалентна потужність механізму, кВт;
М е - середній статистичний момент, Н · м;
n - частота обертання двигуна, об / хв.
кВт
Обчислюємо час циклу за формулою 14
(14)
де, t ц - час циклу, с;
Z - число циклів в годину
3600 - 1 годину, с;
з
Обчислюємо час роботи при русі з вантажем і без нього за формулою 15
(15)
де, t раб - час роботи при русі з вантажем і без нього, с;
L - шлях переміщення механізму, м;
V - швидкість переміщення моста, м / с.
з
Обчислюємо тривалість включення механізму під час роботи за формулою 16
(16)
де, ПВ р - тривалість включення механізму під час роботи,%;
t раб - час роботи при русі з вантажем і без нього, с;
t ц - час циклу, с.

Наводимо ПВ р до стандартного значенням ПВ ст = 30%
Розраховуємо потужність двигуна за формулою 17
(17)
де, Р ПВСТ - потужність двигуна мосту, кВт;
Р е - середня еквівалентна потужність механізму, кВт;
ПВ р - тривалість включення механізму під час роботи,%;
ПВ ст - стандартна тривалість включення,%.
2,63 кВт
За розрахункової частоті обертання, враховуючи рід струму по величині Р ПВСТ вибираємо двигун постійного струму Д31 дані якого наведені в таблиці 1.

Перевіряємо обраний двігатель.абліца 1
Параметри двигуна
Значення параметра
Потужність, Р н
8 кВт
Частота обертання, n н
820 об / хв
Струм якоря, I я
44 А
Максимальний момент, М m
280 Нм
Напруга, U
220 В
Частота обертання n мах
3600 об / хв
Визначимо номінальний момент за формулою 18
М н = 9,55 · Рн / n (18)
М н = 9,55 · 8000/820 = 93,1 Н · м;
Двигун перевіряється по двом умовам;
1. Визначимо середній пусковий момент двигуна за формулою 19
М п = 1,6-1,8 М Н (19)
  де, М н = 93,1 Н · м;
М п = 1,6 · 93,1 = 148,96 Н · м;
2. Визначимо махового моменту, приведений до валу двигуна при русі моста з вантажем і без нього
З вантажем за формулою 20
СД гр ² = 1,15 СД дв ² +365 (G г + G 0) V ² / n ² Н · м (20)
Iя = 0,3 кг · м ²
СД дв ² = 0,3 · 40 = 12 кг · м ²
СД гр ² = 1,15 · 12 +365 (98000 +117600) · 1,25 ² / 820 ² = 196,3 Н · м ²
Без вантажу за формулою 21
СД 0 ² = 1,15 СД дв ² +365 (С 0 · V ²) / n ² Н · м ² (21)
. Розраховуємо час пуску для кожної операції
Максимально допустимий час пуску для механізмів пересування 10-15 сек
З вантажем за такою формулою 22
t п1 = СД гр ² · n/375 · (Мп-Мст1) сек (22)
t п1 = 196,3 · 820/375 · (148,96-113,4) = 12 сек
Без вантажу за такою формулою 23
t п2 = СД гр ² · n/375 · (Мп-Мст2) сек (23)
t п2 = 113,5 · 820/375 (148,96-67,5) = 3 сек
т.к.получілось малий час пуску двигуна переміщення мосту без вантажу
t п2 = 3 сек прорахуємо двигун меншої потужності
Перевіримо двигун постійного струму Д 22
Параметри двигуна
Значення параметра
Потужність, Р н
6 кВт
Частота обертання, n н
1070 об / хв
Струм якоря, I я
33 А
Максимальний момент, М m
161 Нм
Напруга, U
220 В
Визначимо номінальний момент за формулою 18
М н = 9,55 · Рн / n (18)
М н = 9,55 · 6000/1070 = 53,5
1. Визначаємо середній пусковий момент двигуна за формулою 19
М п = 1,8 · М н (19)
М п = 1,8 · 53,5 = 96,3
2. Визначимо махового моменту, приведений до валу двигуна при русі моста з вантажем за формулою 20
I я = 0,155 кг · М ²
СД дв ² = 0,155 · 40 = 6,2 кг · м ²
СД гр ² = 1,15 · 6,2 +365 (98000 +117600) 1,25 ² / 1070 ² = 114,52 Н · м ²
3.без вантажу за формулою 21
СД 0 ² = 1,15 · 6,2 +365 (117 600 · 1,25 ²) / 1070 ² = 65,7 Н · м ²
4.Рассчітиваем час пуску для кожної операції з вантажем за такою формулою 22
t п1 = (114,52 · 1070) / 375 (96,3-113,4) =- 19,1 сек
т.к вийшло від'ємне значення час пуску двигуна переміщення мосту t п1 = -19,1 то двигун Д 22 не підходить
Щоб двигуна Д 31 при розрахунках час пуску без вантажу зменшимо пусковий момент за рахунок введення в ланцюг реостата за такою формулою 22
М п = 1 М н = 1 · 93,1 = 93,1 Н · м (22)
5.Вичісляем час пуску без вантажу за такою формулою 23
t п2 = 113,5 · 820/375 (93,1-67,5) = 9,6 сек
6.Рассчітаем час гальмування при кожній операції з вантажем по формулі 24
t т = СД гр ² · n/375 (М т + М ст) сек (24)
М т = М н = 93,1 Н · м
t т1 = 196,3 · 820/375 (93,1 +113,4) = 2 сек
7.Для розрахунку час гальмування без вантажу обмежимо гальмівний момент за формулою 24
М т = 0,8 М ном = 0,8 · 93,1 = 74,48 Н · м (25)
t т2 = 113,5 · 820/375 (74,48 +67,5) = 1,74 сек
8.Замедленіе знаходимо за формулою 26
а = v / t n ≤ 0.6; 0.8 (26)
З вантажем
а1 = 1,25 / 2 = 0,6
без вантажу
1 = 0,6 ≤ 0,6; 0,8 а2 = 0,7 ≤ 0,6; 0,8
9. Визначимо час усталеного руху t вус за формулою 27
сек (27)
t у = 360 · 0,106-12-9,6-2-1,74 / 2 = 6,4 сек
10. Будуємо навантажувальну діаграму


11.Расчітаем еквівалентний момент за формулою 28
(28)
= 95,3 Н · м
2. Визначимо еквівалентний момент перерахований на стандартний ПВ за формулою 29
(29)
= 48,6 Н · м
Ме ≤ Мном
48,6 ≤ 93,1-умови виконується, двигун перевіряємо за максимально допустимої перевантаження
0,8 λкр · Пн ≤ Мст.мах
0,8 · 3.93, 1 ≤ 113,4
223,44 ≤ 113,4
Умови виконується отже для переміщення мосту застосовуємо двигун постійного струму Д 31
5.2Двігателя візки
1. Визначаємо опір руху механізму при переміщенні з повним вантажем за формулою 1
(1)
Визначаємо вагу крана G Г з вантажем за формулою 2
G Г = 10 · 9,8 · 10 3 = 98000 Н
Визначаємо вагу крана без вантажу G 0 за формулою 3
G 0 = m 0 · g · 10 3 (3)
де, m 0 - вага візка, т.
G 0 = 5,6 · 9,8 · 10 3 = 54880 Н
Знаходимо радіус ходового колеса за формулою 4
R = (4)
де, D х - діаметр ходових коліс візка, м.
R = м
Знаходимо радіус цапфи колеса за формулою 5
r = (5)
де, D ц - діаметр цапфи коліс візка, м.
r = м
Знаходимо опір руху механізму при переміщенні з повним вантажем за формулою 1
Н
2. Визначаємо опір руху механізму при переміщенні без вантажу по формулі 6
(6)
Н
3. Розраховуємо момент статичного опору на валу електродвигуна при русі з вантажем по формулі 7
(7)
об / хв
Н · м
4. Розраховуємо коефіцієнт завантаження крана на холостому ходу за формулою 9
(9)
= 0,35
5.Определім ККД Х.Х за такою формулою 11
(11)

6. Розраховуємо момент статичного опору на валу без вантажу за формулою 10
(10)
Н · м
7. Розраховуємо середній статичний еквівалентний момент за формулою 12
(12)
Н · м
8. Знаходимо середню еквівалентну потужність механізму за формулою 13
(13)
кВт
9. Обчислюємо час циклу за формулою 14
(14)
з
0. Обчислюємо час роботи при русі з вантажем і без нього за формулою 15
(15)
з
11. Обчислюємо тривалість включення механізму під час роботи за формулою 16
(16)

Наводимо ПВ р до стандартного значенням ПВ ст = 25%
12. Розраховуємо потужність механізму за формулою 17
(17)
кВт
За отриманою потужності механізму та розрахункової частоті обертання, враховуючи рід струму, вибирається двигун постійного струму марки Д 12, дані якого наведені в таблиці 2.
Таблиця 2
Параметри двигуна
Значення параметра
Потужність, Р н
2,5 кВт
Частота обертання, n н
1140 об / хв
Струм якоря, I я
14,6 А
Максимальний момент, М m
63 Нм
Момент інерції J дв
0,05 кг ∙ м 2
Напруга, U
220 В
Частота обертання мах n мах
3600 об / хв
Перевіряємо обраний двигун.
Двигун перевіряється по двом умовам;
1. Визначимо середній пусковий момент за формулою 18
М пуск - середнє значення пускового моменту двигуна, Н · м;
М пуск = (1,6-1,8) · М ном (18)
де, М ном - номінальний момент двигуна, Н · м визначаємо за формулою 19
(19)
де, Р ном - номінальна потужність вибраного двигуна, кВт;
n ном - номінальна частота обертання обраного двигуна, об / хв.
Н · м
М пуск = 1,6 · 20,9 = 33,44 Н · м
2.Рассчітиваем махового моменту, приведений до валу двигуна
з вантажем за формулою 20
І я = 0,05 кг · м 2
СД дв ² = 0,05 · 40 = 2
СД гр ² = 1,15 СД дв ² +365 (Сг + С0) · V / n ² Н · м ² (20)
СД гр ² = 1,15 · 2 +365 (98000 +54880) · 0,6 ² / 1140 ² = 17,7 Н · м ²
Без вантажу за формулою 21
СД 0 ² = 1,15 СД дв ² +365 (С 0 · V ²) / n ² Н · м ² (21)
СД 0 ² = 1,15 · 2 +365 (54 880 · 0,6 ²) / 1140 ² = 7,8 Н · м ²
3. Тепер розраховуємо час пусків для кожної операції
З вантажем за такою формулою 22
з
з
4. Обчислюємо гальмівне час
т = М ном = 20,9 Н · м                                                    
t т1, t т2 - час гальмівне з вантажем і без нього, с.
З вантажем по формулі 24
з
Без вантажу за формулою 24
з
5. Уповільнення за формулою 26
а = V / tт ≤ 0,6-0,8 (26)
з вантажем
а1 = 0,6 / 1,3 = 0,46
без вантажу
а2 = 0,6 / 0,83 = 0,72
а1 = 0,46 ≤ 0,6-0,8
а2 = 0,72 ≤ 0,6-0,8
6. Обчислюємо усталене час руху механізму за формулою 27
(27)
з
. Будуємо навантажувальну діаграму
SHAPE \ * MERGEFORMAT

8. Визначаємо еквівалентний момент двигуна за формулою 28
Н · м
9. Розраховуємо еквівалентний момент за формулою 29
(29)
= 7,1 Н · м
Ме ≤ Мном
7,1 ≤ 20,9-умова виконується, двигун перевіряємо за максимально допустимої перевантаження
0,8 λкр · Пн ≤ Мст.мах
0,8 · 3.20, 9 ≤ 17,8
50,16 ≤ 17,8
Двигун має мале навантаження, т.к двигунів меншої потужності немає
5.3 Двигуна підйомного механізму
1. Визначаємо момент статичного опору на валу двигуна при підйомі вантажу за формулою 30
(30)
де, М с1 - момент статичного опору на валу електродвигуна при підйомі вантажу, Н · м;
D б - діаметр барабана підйомної лебідки, м;
G Г - вага крана з вантажем, Н;
G 0 - вага крана (вантажозахоплювального пристрою) без вантажу, Н;
- ККД підйомника при підйомі вантажу;
i рп - передавальне число редуктора з урахуванням кратності поліспастів.
g - прискорення вільного падіння, м / с.
Знаходимо вага крана (вантажозахоплювального пристрою) без вантажу за формулою 3
G 0 = m 0 · g · 10 3 (3)
де, m 0 - вага вантажопідіймального пристрою, т.
G 0 = 1,2 · 9,8 · 10 3 = 11760 Н
i рп = i р · i п = 34,2 · 2 = 68,4
де, i р - передавальне число редукції приводу;
i п - кратність поліспастів.
Н · м
2. Визначаємо момент статичного опору на валу двигуна при опусканні вантажу (гальмівний спуск) за формулою 31
М с2 = М з1 · (2 · -1) (31)
де, М с2 - момент статичного опору на валу двигуна при опусканні вантажу, Н · м;
М с1 - момент статичного опору на валу електродвигуна при підйомі вантажу, Н · м;
- ККД підйомника.
М с2 = 457 · (0,79 · 2-1) = 265 Н · м
3. Визначаємо момент статичного опору на валу двигуна при підйомі вантажозахоплювального пристрою за формулою 32
(32)
де, М с3 - момент статичного опору на валу двигуна при підйомі вантажозахоплювального пристрою без вантажу, Н · м;
G 0 - вага вантажозахоплювального пристрою без вантажу, Н;
D б - діаметр барабана підйомної лебідки, м;
i рп - передавальне число редуктора з урахуванням кратності поліспастів;
- ККД підйомника при підйомі та спуску вантажозахоплювального пристрою без вантажу.
4. Знаходимо ККД підйомника при підйомі та спуску вантажозахоплювального пристрою без вантажу за такою формулою 11
(11)
5. Розраховуємо коефіцієнт завантаження крана на холостому ходу за формулою 9
(9)


Н · м
6. Визначаємо момент статичного опору на валу двигуна при спуску вантажозахоплювального пристрою без вантажу за формулою 31
М с4 = М с3 · (2 · -1) (31)
де, М с4 - момент статичного опору на валу двигуна при спуску вантажозахоплювального пристрою без вантажу, Н · м;
М с3 - момент статичного опору на валу двигуна при підйомі
вантажозахоплювального пристрою без вантажу, Н · м;
- ККД підйомника при підйомі та спуску вантажозахоплювального пристрою без вантажу.
М с4 = 265 · (2.0 ,38-1) = -63,6 Н · м
7. Обчислюємо еквівалентний статичний момент зі штрихом за формулою 33
(33)
де, М е ' - Еквівалентний момент зі штрихом, Н · м;
М с1 - момент статичного опору на валу електродвигуна при підйомі вантажу, Н · м;
М с2 - момент статичного опору на валу двигуна при опусканні вантажу, Н · м;
М с3 - момент статичного опору на валу двигуна при підйомі вантажозахоплювального пристрою без вантажу, Н · м;
М с4 - момент статичного опору на валу двигуна при спуску вантажозахоплювального пристрою без вантажу, Н · м.
Н · м
8. Обчислюємо час циклу за формулою 14
(14)
з
9. Обчислюємо час роботи при русі з вантажем і без нього за формулою 15
(15)
де, L - висота підйому, м.
з
10. Обчислюємо тривалість включення механізму під час роботи

Наводимо ПВ р до стандартного значенням ПВ ст = 40%
11. Визначаємо еквівалентний статичний момент за формулою 28
(28)
де, М е - еквівалентний статичний момент, Н · м;
М е ' - Еквівалентний момент зі штрихом, Н · м;
ПВ р - тривалість включення механізму під час роботи,%;
ПВ ст - стандартна тривалість включення,%.
Н · м
12. Знаходимо частоту обертання двигуна за формулою 8
(8)
де, i рп - передавальне число редукції приводу з урахуванням кратності поліспастів;
D б - діаметр барабана, м.
об / хв
13. Знаходимо середню еквівалентну потужність механізму за формулою 13
(13)
кВт
За отриманою потужності механізму вибирається двигун постоянногоокаД806
Перевіряємо обраний двигун.
Таблиця 3
Параметри двигуна
Значення параметра
Потужність, Р н
22 кВт
Частота обертання, n н
635 об / хв
Струм якоря I я
116 А
Максимальний момент, М m
981 Н · м
Момент інерції J дв
1 кг ∙ м 2
Напруга, U
220 В
Виконуємо розрахунок та побудова навантажувальної діаграми
Педварітельно обраний двигун перевіряється за умовами нагріву, будується навантажувальна діаграма з урахуванням пускових і гальмівних режимів
1. Визначимо середній пусковий момент за формулою 19
М пуск - середнє значення пускового моменту двигуна, Н · м;
М пуск = (1,6-1,8) · М ном (19)
де, М ном - номінальний момент двигуна, Н · м.определяем за формулою 18
(18)
де, Р ном - номінальна потужність вибраного двигуна, кВт;
n ном - номінальна частота обертання обраного двигуна, об / хв.
Н · м
М пуск = 1,5 · 330 = 495 Н · м
2.Рассчітиваем махового моменту, приведений до валу двигуна за формулою 20
з вантажем
СД дв ² = 1.40 = 40 кг · м ²
СД гр ² = 1,15 · СД дв ² +365 (Сг + С0) · V / n ² Н · м ² (20)
СД гр ² = 1,15 · 40 +365 (9800 +11760) · 0,2 ² / 635 ² = 53,3 Н · м ²
Без вантажу за формулою 21
СД 0 ² = 1,15 СД дв ² +365 (С 0 · V ²) / n ² Н · м ² (21)
СД 0 ² = 1,15 · 40 +365 (11760.0, 2 ²) / 635 ² = 46,42 Н · м ²
3. Тепер розраховуємо час пусків для кожної операції за такою формулою 22
З вантажем
з
з
Без вантажу
з
з
4. Обчислюємо гальмівне час за формулою 24
т = М ном = 330 Н · м                                                             
t т1, t т2 - час гальмівне з вантажем і без нього, с.
З вантажем
з
з
Без вантажу
з

5. Уповільнення за формулою 25
а = V / tт ≤ 0,6-0,8 (25)
а1 = 0,2 / 0,1 = 2 а2 = 0,2 / 0,15 = 1,33
без вантажу
а3 = 0,2 / 0,18 = 1,11 а4 = 0,2 / 0,29 = 0,68
6. Визначимо час усталеного руху t вус за формулою 26 (26)
з
7. Розрахуємо еквівалентний момент за формулою 27

8. Розраховуємо еквівалентний момент за формулою 28
(28)
= 288,33 Н · м
Ме ≤ Мном
288,33 ≤ 330-умова виконується, двигун задовольняє умовам нагріву
9. Перевіряємо на перевантаження по формулою 34
Λ кр = Ммах / Мн = 981/330 = 2,9 (34)
0,8 λкр · Пн ≤ Мст.мах
0,8 · 2,9 · 330 ≥ 457
785,6 ≤ 457
Умова виконується, двигун Д806 з потужністю 22кВт беремо в якості приводу механізму підйому

РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГУНІВ.
Механічною характеристикою називається залежність швидкості обертання двигуна від моменту.
Характеристика двигуна буде природною за умов:
- Напруга на статорі повинно бути номінальним;
- Якщо відсутні додаткові опору в статорі і роторі;
- На змінному струмі частота буде рівна 50 Гц;
Для того щоб побудувати природну перешкоду треба розрахувати три точки для механізмів.
6.1 Для двигуна мосту визначимо точку Х.Х М = I = 0
Точка 1 має координати
Т1 (0; n 0)
де, n 0 - обороти двигуна при пуску, об / хв.
Розраховуємо Т1-на ідеальному холостому ходу
Знаходимо обертів двигуна при пуску за формулою 35
n 0 = Uн / N Н · Uн-Iн · Rдв об / хв
де, n 0 - обороти двигуна при пуску, об / хв;
Rдв = 0,5 · Uн (1 - N Н) / Iн = 0,5 · 220 (1-0,84) / 44 = 0,4 Ом
n 0 = 820 · 220/220-44 · 0,4 = 885,6 об / хв
Т1 (0; 885,6)
Точка 2 має координати
Т2 (М ном; n ном)
де, М ном - номінальний момент двигуна, Н · м; знаходимо за формулою 18
n ном-номінальні обороти двигуна, об / хв.
М = Мн = 9,55 · Рн / n ном = 9,55 · 8000/820 = 93,1 Н · м
Розраховуємо Т2 - у робочому або номінальному Т2 (93,1; 820)
Механічна характеристика двигуна мосту
SHAPE \ * MERGEFORMAT
М Н · м
.2 Для двигуна візки
Точка 1 має координати
Т1 (0; n 0)
Знаходимо обертів двигуна при пуску за формулою 36
(36)
Rдв = 0,5 · Uн (1 - N Н) / Iн = 0,5 · 220 (1-0,85) / 14,6 = 1,13 Ом
n 0 = 1140 · 220/220-14, 6 · 1,13 = 1231,2 об / хв

Т1 (0; 1231,2)
Точка 2 має координати
Т2 (М ном; n ном)
де, М ном - номінальний момент двигуна, Н · м; знаходимо за формулою 18
n ном - номінальні обороти двигуна, об / хв.
М = Мн = 9,55 · Рн / n ном = 9,55 · 2500/1140 = 20,9 Н · м
Т2 (20,9; 1140)
Механічна характеристика двигуна візки
SHAPE \ * MERGEFORMAT
.3 Для двигуна підйомного механізму
Точка 1 має координати
Т1 (0; n 0)
Знаходимо обертів двигуна при пуску за формулою 36
(36)
Rдв = 0,5 · Uн (1 - N Н) / Iн = 0,5 · 220 (1-0,79) / 116 = 0,19 Ом
n 0 = 635 · 220/220-116 · 0,19 = 704,85 об / хв
Т1 (0; 704,85)
Точка 2 має координати
Т2 (М ном; n ном)
де, М ном - номінальний момент двигуна, Н · м; знаходимо за формулою 18
n ном - номінальні обороти двигуна, об / хв.
М = Мн = 9,55 · Рн / n ном = 9,55 · 22000/635 = 330 Н · м
Т2 (330; 635)
Механічна характеристика двигуна підйомного механізму
SHAPE \ * MERGEFORMAT

РОЗРАХУНОК І ВИБІР ПУСКОВИХ, ГАЛЬМОВИХ і регулювальні ОПОРІВ.
Пусковим опором (реостатом) називається пристрій, що служить для введення і виведення опору в ланцюзі ротора в період пуску і розгону електроприводу.
Введення і виведення опору проводиться ступінчасто (секціями).
Для розрахунку пускових опорів задаються числа ступенів Z
Z = 1-2 для двигунів до 10 кВт
Z = 2-3 для двигунів до 50 кВт
Аналітичний метод
7.1. Розрахунки ведемо для мосту
1. Для мосту Z = 2
Визначаємо момент на двигуні за формулою 37
М = Мст1/Мн = 113,4 / 93,1 = 1,21 (37)
М = I = 1,21
2. Розраховуємо максимальний статичний струм за формулою 38
Iст.мах = I · Iн = 1,21 · 44 = 53,24 А (38)
3. Розраховуємо струм при розрахунку пускового опору за формулою 39
I 2 = (1,1-1,2) Iст.мах = 1,2 · 53,24 = 63,88 А (39)
4. Визначаємо розрахунковий струм при розрахунку пускового опору за формулою 40
(40)
А
5. Знаходимо відношення I 1 до I 2 за формулою 41
(41)
де, - Відношення I 1 до I 2;
I 1 - розрахунковий струм при розрахунку пускового опору, А;
I 2 - струм при розрахунку пускового опору, А.

6. Обчислюємо опір на першій ступені за формулою 42
(42)
де, R 1 - опір на першій ступені, Ом;
U 2 - номінальна напруга між кільцями ротора, В;
I 1 - розрахунковий струм при розрахунку пускового опору, А.
Ом
7. Обчислюємо опір на другому ступені за формулою 43
(43)
де, R 2 - опір на другому ступені, Ом;
R 1 - опір на першій ступені, Ом;
- Відношення I 1 до I 2.
Ом
8. Обчислюємо опір двигуна за такою формулою 44
(44)
де, R дв - опір на третьому щаблі, Ом;
R 2 - опір на другому ступені, Ом;
- Відношення I 1 до I 2.
Ом
9.Находім розрахунковий момент за формулою 45
М 1 = I 1 / Iн · Мн = 130,3 / 44 · 93,1 = 275,7 Н · м
М 2 = I 2 / Iн · Мн = 63,88 / 44 · 93,1 = 135,1 Н · м
10. Знаходимо опору секцій пускового реостата за такою формулою 46
r 1 = R 1 - R 2 (46)
r 2 = R 2 - R 3
 
де, r 1, r 2, опору першої, другої і третьої секції, Ом;
R 1, R 2, R 3 - опору першої, другої і третьої ступені, Ом;
R дв - опір двигуна, Ом.
r 1 = 1,68 - 0,82 = 0,86 Ом
r 2 = 0,82 - 0,4 = 0,42 Ом
11. Знаходимо загальний пусковий опір реостата за формулою 47
R п = r 1 - r дв (47)
R п = 1,68 - 0,4 = 1,28 Ом
RUн / Iн = 220/44 = 5 Ом
12. Зробимо розрахунок пускових опорів для механізму мосту графічним способом
R1 = a1 / a = 30/90 = 0.33 R1 = R1 · Rn = 0.33 · 5 = 1.65
R2 = aв / АТ = 15/90 = 0.16 R2 = R2 · Rn = 0.16 · 5 = 0.8
Rn = Un / In = 220/44 = 5 Rдв = Rдв · Rn = 0.08 · 5 = 0.4
Rдв = AБ / АТ = 8 / 90 = 0,08
Всі розрахунки проведені вірно
7.2. Для візки
1. Для візки Z = 2
Визначаємо момент на двигуні за формулою 37
М = Мст1/Мн = 17,8 / 20,9 = 0,85 (37)
М = I = 0,85
2. Розраховуємо максимальний статичний струм за формулою 38
Iст.мах = I · Iн = 0,85 · 14,6 = 12,41 А (38)
3. Розраховуємо струм при розрахунку пускового опору за формулою 39
I 2 = (1,1-1,2) Iст.мах = 1,2 · 12,41 = 14,89 А (39)
4. Визначаємо розрахунковий струм при розрахунку пускового опору за формулою 40
(40)
А
5. Знаходимо відношення I 1 до I 2 за формулою 41
(41)
де, - Відношення I 1 до I 2;

I 1 - розрахунковий струм при розрахунку пускового опору, А;
I 2 - струм при розрахунку пускового опору, А.

6. Обчислюємо опір на першій ступені за формулою 42
(42)
де, R 1 - опір на першій ступені, Ом;
U 2 - номінальна напруга між кільцями ротора, В;
I 1 - розрахунковий струм при розрахунку пускового опору, А.
Ом
7. Обчислюємо опір на другому ступені за формулою 43
(43)
де, R 2 - опір на другому ступені, Ом;
R 1 - опір на першій ступені, Ом;
- Відношення I 1 до I 2.
Ом
8. Обчислюємо опір двигуна за такою формулою 44
(44)
де, R дв - опір на третьому щаблі, Ом;
R 2 - опір на другому ступені, Ом;
- Відношення I 1 до I 2.
Ом

9. Знаходимо розрахунковий момент за формулою 45
М 1 = I 1 / Iн · Мн = 34,9 / 14,6 · 20,9 = 50 Н · м (45)
М 2 = I 2 / Iн · Мн = 14,89 / 14,6 · 20,9 = 21,3 Н · м
10. Знаходимо опору секцій пускового реостата за такою формулою 46

r 1 = R 1 - R 2 (46)
r 2 = R 2 - R 3
 
де, r 1, r 2, опору першої, другої і третьої секції, Ом;
R 1, R 2, R 3 - опору першої, другої і третьої ступені, Ом;
R дв - опір двигуна, Ом.
r 1 = 6,3 - 2,7 = 3,6 Ом
2 = 2,7 - 1,17 = 1,53 Ом
11. Знаходимо загальний пусковий опір реостата за формулою 47
R п = r 1 - r дв (47)
R п = 6,3 - 1,17 = 5,13 Ом
R н = Uн / Iн = 220/14, 6 = 15 Ом
12. Зробимо розрахунок пускових опорів для механізму мосту графічним способом
R1 = a1 / a = 50/121 = 0.41 R1 = R1 · Rn = 0.41 · 15 = 6,15
R2 = aв / АТ = 21/121 = 0,17 R2 = R2 · Rn = 0.17 · 15 = 2,55
Rn = Un / In = 220/14, 6 = 15 Rдв = Rдв · Rn = 0.07 · 15 = 1,05
Rдв = AБ / АТ = 9 / 121 = 0,07
Всі розрахунки проведені вірно
7.3 Для підйомного механізму
1. Для мосту Z = 3
Визначаємо момент на двигуні за формулою 37
М = Мст1/Мн = 457/330 = 1,38 (37)
М = I = 1,38
2. Розраховуємо максимальний статичний струм за формулою 38
Iст.мах = I · Iн = 1,38 · 116 = 160 А (38)
3. Розраховуємо струм при розрахунку пускового опору за формулою 39
I 2 = (1,1-1,2) Iст.мах = 1,2 · 160 = 192 А (39)
. Визначаємо розрахунковий струм при розрахунку пускового опору за формулою 40
(40)
А
5. Знаходимо відношення I 1 до I 2 за формулою 41
(41)
де, - Відношення I 1 до I 2;
I 1 - розрахунковий струм при розрахунку пускового опору, А;
I 2 - струм при розрахунку пускового опору, А.

6. Обчислюємо опір на першій ступені за формулою 42
(42)
де, R 1 - опір на першій ступені, Ом;
U 2 - номінальна напруга між кільцями ротора, В;
I 1 - розрахунковий струм при розрахунку пускового опору, А.
Ом
. Обчислюємо опір на другому ступені за формулою 43
(43)
де, R 2 - опір на другому ступені, Ом;
R 1 - опір на першій ступені, Ом;
- Відношення I 1 до I 2.
Ом
8. Обчислюємо опір двигуна за такою формулою 44
(44)
де, R дв - опір на третьому щаблі, Ом;
R 2 - опір на другому ступені, Ом;
- Відношення I 1 до I 2.
Ом
Ом
Знаходимо повний опір за формулою 48
Rп = R1-Rдв = 0,73-0,18 = 0,550 Ом (48)
9. Знаходимо розрахунковий момент за формулою 45
М 1 = I 1 / Iн · Мн = 299,52 / 116 · 330 = 852 Н · м
М 2 = I 2 / Iн · Мн = 192/116 · 330 = 546,2 Н · м
10. Знаходимо опору секцій пускового реостата за такою формулою 46
r 1 = R 1 - R 2
r 2 = R 2 - R 3
r 3 = R3 - Rдв                                                                           
де, r 1, r 2, r 3 опору першої, другої і третьої секції, Ом;
R 1, R 2, R 3 - опору першої, другої і третьої ступені, Ом;
R дв - опір двигуна, Ом.
r 1 = 0,73 - 0,46 = 0,27 Ом
r 2 = 0,46 - 0,29 = 0,17 Ом
r 3 = 0,29-0,18 = 0,11
R н = Uн / Iн = 220/116 = 1,89 Ом
11. Зробимо розрахунок пускових опорів для механізму мосту графічним способом
R1 = a1 / a = 27/71 = 0.38 R1 = R1 · Rn = 0.38 · 1,89 = 0,71
R2 = aв / АТ = 17/21 = 0.23 R2 = R2 · Rn = 0.23 · 1,89 = 0.43
R3 = aв / АТ = 11/71 = 0.15 R3 = R3 · Rn = 0.15 · 1,89 = 0.28
Rn = Un / In = 220/116 = 1,89 Rдв = Rдв · Rn = 0.09 · 1,89 = 0,17
Rдв = AБ / АТ = 7 / 71 = 0,09
се розрахунки проведені вірно

8. Вибір схеми управління
Принципова схема-це схема електричних з'єднань, виконана в розгорнутому вигляді. Вона є основною схемою проекту
електрообладнання мостового крана і дає загальне уявлення про електрообладнання даного механізму, відображає роботу системи автоматичного управління механізмом. За схемою здійснюється перевірка правильності електричних з'єднань при монтажі та налагодження електроустаткування.
У схему управління мостового крана входить захисна панель ППЗК, схема електроприводу механізму переміщення мосту, схема електроприводу механізму переміщення візка, підйому.

9. ВИБІР АПАРАТУРИ УПРАВЛІННЯ ТА ЗАХИСТУ.
9.1 Контролери
Контролери бувають силові (кулачкові) і магнітні (командо - контролери).
Силові контролери своїми контактами включаються в силові ланцюги двигунів.
Магнітні контролери своїми контактами включаються в ланцюзі управління і через ці контакти в певних положеннях отримують живлення котушки контакторів, які вже своїми контактами будуть давати харчування на двигун.
1. Вибір контролера для моста та візки
При виборі контролера потрібно враховувати;
- Потужність двигуна;
- Струм статора;
- Рід струму;
- Номінальна напруга;
- Розрахункову тривалість включення.
Дані двигуна моста і візка
Змінний струм
Р н м = 8 кВт
Р н т = 2,5 кВт
За довідником Яуре А.Г. «Кранові електропривод» вибираємо силові кулачкові контролери
КВ 101
роб. полож. 6 / 6
напруга 220В
потужність використан двиг. 10кВт
2. Вибір контролера для підйомного механізму
Вибираємо магнітний контролер постійного струму типу ПС чи ДПС, призначений для управління електроприводами механізмів підйому
Для механізму підйому з Рном = 22 кВт за довідником вибираємо контролер типу ПС
ПС 160
Струм включення 450А
Напруга 220В
Потуж. испол двиг. 30кВт
9.2 Кранові кінцеві вимикачі
Кінцеві вимикачі
Кранові кінцеві вимикачі служать для запобігання переходу механізмами гранично допустимих положень (обмеження підйому вантажозахоплювального пристрою або ходу моста і візка), а також блокування відкривання люків і двері кабіни.
1. Кінцеві вимикачі вибираються з урахуванням швидкості переміщення механізмів.
Зробимо вибір кінцевих вимикачів
Для механізмів переміщення - КУ 701 важеля з самовозратом
Для підйому - КУ 703 з самовозратом від вантажу
КУ 701
Швидкість механізму 0,03-2 м / с
Категорія розміщення У1
Степеньзащіти IP44
Маса 2,7 кг
КУ703
Швидкість механізму 0,01-1 м / с
Категорія розміщення У1
Степеньзащіти IP44
Маса 10,3 кг
9.3 Максимальні реле типу РЕ0401 для захисту ланцюгів кранових
1. Розрахунок максимального реле за формулою 48
Iср = 2,5 · Iн (48)
Для мосту Iср = 2,5 · 44 = 110 А
Для візки Iср = 2,5 · 14,6 = 36,5 А
Для підйому Iср = 2,5 · 116 = 290 А
Для групи IМАХ = 241,2
Iср = 2,5 · 241,2 = 603 А
Для механізмів переміщення, підйому вибираємо реле типу РЕ0401
РелеРЕ0401
Електромагніт
Струм котушки
ПВ = 40%
Межі регулювання струму
Висновки котушки
1.мост ТД.304.096-12
6ТД.237.004-6
60
50-160
М6
2.Тележка 2ТД.304.096-18
6ТД.237.004-9
15
12-40
М6
3.Под'ем 2ТД.304.096-8
6ТД.237.004-4
150
130-400
М8
4. група 2ТД.304.096-4
6ТД.237.004-2
375
320-1000
М12
9.4 Резистори
Застосовуються для пуску, регулювання кутової швидкості та гальмування
Резистори вибирають за сумарним значенням пускового опору з урахуванням значень секцій
1. Виробляємо вибір резисторів:
Rn = Un / In
Для мосту Rn = 220/44 = 5 Ом
Для візки Rn = 220/14, 6 = 15 Ом
Для підйому Rn = 220/116 = 1,89 Ом
1. Міст
Контролер КВ101
Номінальний опір Rn = 5 Ом
Потужність двигуна Рн = 8кВт
Тип блоку БК12
Рублика блоку 02
Кількість блоків 1
2. Візок
Контролер КВ101 Номінальний опір Rn = 15 Ом
Потужність двигуна Рн = 2,5 кВт
Тип блоку БК12
Рублика блоку 03
Кількість блоків 1
3.Под'ем
Контролер ПС 160
Номінальний опір Rn = 1,89 Ом
Потужність двигуна Рн = 22кВт
Тип блоку БК6
Рублика блоку 07
Кількість блоків 1
9.5 Захисна панель
Кранова захисна панель здійснює такі види захисту:
- Електропостачання, здійснюють за допомогою нульових контактів і контактора.
- Захист від струмів короткого замикання і великих понад 250% перевантажень.
- Кінцева захист, що забезпечує відхилення при досягненні механізмів крана крайніх положень, здійснюється з допомогою кінцевих вимикачів.
- Блокування запобігання включення двигунів при відкритих дверях кабіни і відкритому люку.
- Аварійне відключення.
- Відключення при зниженні напруги в мережі понад 15%.
9.6 Запобіжники
Для кранових захисних панелей з I max = 6А вибирають плавкі запобіжники за умовою I вст ≥ I max
За I max вибираються плавкі запобіжники типу ПР-2-15, I вст = 6А
Конструкція захисної панелі представляє собою металеву шафу з встановленою в ньому апаратурою
Розміщується захисна панель у кабіні крана
Вибираємо захисну панель типу ППЗК для трьох двигунів постійного струму
Основна апаратура ППЗК
-Ввідна рубильник QW
-Контактор лінійний КМ
-Запобіжники FU
-Контакт люка і двері SQ
-Контакти кінцевих вимикачів SQ
-Аварійний виключательA
Вибираємо захисну панель ППЗБ 160

10. Струмопровід До двигунів КРАНА, ВИБІР тролеїв і ПЕРЕВІРКА ЇХ НА ПРИПУСТИМУ ВТРАТУ НАПРУГИ.
Струмопровід до двигунів крана здійснюється від загальної мережі цехової підстанції.
Так як механізми крана разом з двигунами і апаратурою переміщуються, то струмопровід до них здійснюється за допомогою контактних проводів тролеїв або гнучкими мідними кабелями.
Від цехової трансформаторної підстанції, через лінійний автомат, кабелем проводиться харчування до основної збірці, а від неї подається харчування на головні тролеї, які встановлюються на ізоляторах, вздовж підкранової колії, на безпечній висоті з боку протилежної кабіні.
Токос'ем здійснюється так: по ребрах куточків тролеїв, зроблених з профільованої сталі, ковзають чавунні черевики, які кріпляться на ізоляторах. Блискавки струмознімання з'єднані з мостом.
За допомогою мідних многошпалочних перемичок черевики з'єднані затискачами до лінійної коробці знаходяться на мосту, а від них дроти та кабелі йдуть до захисної панелі.
Тролеї знаходяться вздовж прольоту моста, а струмознімач розташований на візку.
Вибір перерізів тролеїв здійснюється по тривалому току і перевіряється на допустиму втрату напруги.
Для тролеїв застосовується профільована сталь з профілем 5, 6, 7,5:
5 × 40 × 40; 6 × 63 × 63; 7,5 × 80 × 80.
10.1. Головні тролеї
1. Визначаємо навантаження крана за формулою 49
Рр = Кн · РΣ + З · Р3 (49)
РΣ-сума потужностей всіх двигунів = Р3
Кн-коефіцієнт використання = 0,12
З = 0,3
Рр = 0,12 · 32,5 +0,3 · 32,5 = 13650Вт
2. Розрахунковий струм визначаємо за формулою 50
Ip = Pp / Un · ηср = 13650/220 · 0,82 = 75,6 А (50)
ηср = ηм + ηт + ηп / 3 = 0,84 +0,85 +0,79 / 3 = 0,82
3. Розмір тролеїв 50 · 50 · 5 мм
Ip ≤ Iдоб
75,6 ≤ 345
R0 = 0,27 Ом / 0,001 = 0,00027 Ом
4. Перевіряємо на втрату напруги за формулою 51
U = 200 · IМАХ · lR0/Un ≤ 3-4% (51)
При цьому: IМАХ = К · Iн1 + Iн2 = 1,7 · 116 +44 = 241,2 А
Приймаємо:
К = 1,7
L = 24 м
U = 200 · 241,2 · 240,00027 / 220 = 1,42% ≤ 3-4%
З проведених розрахунків тролеї вибираємо 50 · 50 · 5 мм
Проводку виконуємо проводом ПРТО-500
1. Міст
Ip = Iн = 44 А S = 10мм ²
2. Візок
Ip = Iн = 14,6 А S = 2,5 мм ²
3. Підйом
Ip = Iн = 116 А S = 50мм ²
4. Група
p = 1,7 · 116 +14,6 +44 = 255,8 А S = 150мм ²

11 РОЗРАХУНОК І ВИБІР ГАЛЬМ.
Крановий механізм повинен мати пристрій для його зупинки в даному положенні або обмеження шляху гальмування при втечі після відключення привідного електродвигуна. Такими пристроями називаються гальма, забезпечують зупинку механізму крана за рахунок сил тертя між обертовим шківом або диском і нерухомою гальмівний поверхнею, пов'язаної з механізмом.
11.1 Розрахунок гальм для мосту
1. Визначаємо розрахунок гальмівного зусилля, необхідне для зупинки механізму за формулою 52
М тр.у = (Q · Rkk · / 9810 · ) + (GD г 2 · n н / 3750 · V факт) · + М ст max (52)
де, М тр.у - гальмівне зусилля, Н · м;
G - вага механізму з вантажем, Н;
R - радіус ходового колеса, м;
- Передавальне число;
- Номінальна ККД мосту;
GD г 2 - махові момент двигуна, Н · м;
- Уповільнення мосту при зупинці, м / с 2;
М ст max - Момент статичного опору на валу двигуна, Н · м;
V факт - фактична швидкість моста, м / с;
n н - номінальна частота обертання двигуна, об / м.
Прінемаемие: = 0,65 м / с 2;

2. Знайдемо передавальне число за формулою 53
(53)
де, - Передавальне число;
n н - номінальна частота обертання двигуна, об / м;
n х.к - обороти ходового колеса, об / м.

3. Знайдемо обороти ходового колеса за формулою 54
(54)
де, n х.к - обороти ходового колеса, об / м;
V - швидкість руху моста, м / с;
D х - діаметр ходових коліс мосту, м.
об / м
Визначаємо розрахунок гальмівного зусилля, необхідне для зупинки механізму за формулою 52
М тр.у = (10000 +12000 · 0.3 · 0.84/9810 · 1242.4) + (114.52 · 820/3750 · 1.25) · 0.65 +113.4 = 126.4Н · м
Мт ≤ 126,4
190 ≤ 126,4
4. Момент гальмівний за формулою 55
(55)
де, ПВ р - розрахункова тривалість включення,%;
ПВ ст - стандартна тривалість включення,%;
М тр - гальмівний момент, Н · м.

125 ≤ 63,2

електромагніт
гальмо
тип
Паралельне збудження
тип
Діаметр шківа
Розрахунковий хід
Мах. хід
ПВ%
Тяг усил
мощн
МП201
40
780
130
ТКП200
200
2,0
4
Торм момент 125
11.2. Для механізму візки
1. Знайдемо передавальне число за формулою 53
(53)
де, - Передавальне число;
n н - номінальна частота обертання двигуна, об / м;
n х.к - обороти ходового колеса, об / м.

2. Знайдемо обороти ходового колеса за формулою 54
(54)
де, n х.к - обороти ходового колеса, об / м;
V - швидкість руху моста, м / с;
D х - діаметр ходових коліс мосту, м.
об / м
Визначаємо розрахунок гальмівного зусилля, необхідне для зупинки механізму за формулою 52
М тр.у = (10000 +5600 · 0,175 · 0.85/9810 · 2111,1) + (17,7 · 1140/3750 · 0,6) · 0.65 +17,8 = 23,6 Н · м
Мт ≥ 23,6
190 ≤ 126,4
3. Момент гальмівний за формулою 55
(55)
де, ПВ р - розрахункова тривалість включення,%;
ПВ ст - стандартна тривалість включення,%;
М тр - гальмівний момент, Н · м.

16 ≥ 11,8
електромагніт
гальмо
тип
Паралельне збудження
тип
Діаметр шківа
Розрахунковий хід
Мах. хід
ПВ%
Тяг усил
мощн
МП101
40
30
65
ТКП100
100
1,2
3
Торм момент 16 Н · м
11.3. для механізму підйому по формулі 56
Мт ≥ Кз · М тр (56)
При цьому: Кз = 1,75
Визначаємо розрахунок гальмівного моменту, необхідне для зупинки механізму за формулою 57
М тр. = 94 · Q · V · η / n = 94 · 10000 · 0.2 · 0.79/635 = 233.8Н · м (57)
Мт ≥ 1.75 · 233.8
Мт ≥ 409.15

де, ПВ р - розрахункова тривалість включення,%;
ПВ ст - стандартна тривалість включення,%;
М тр - гальмівний момент, Н · м.

Вибираємо гальма 420 ≤ 429,6
електромагніт
гальмо
тип
Паралельне збудження
тип
Діаметр шківа
Розрахунково хід
Мах. хід
ПВ%
Тяг усил
мощн
МП301
40
1650
170
ТКП300
300
2,5
4,5
Торм момент 420 Н · м

12 Опис принципової схеми ЕЛЕКТРОУСТАТКУВАННЯ КРАНА
Мостовий кран управляється трьома двигунами. Двигун мосту пересуває міст по рейках цеху. На мосту по рейках рухається візок, на візку знаходиться вантажопідйомний механізм.
На всіх трьох механізмах обрані двигуни постійного струму паралельного збудження.
Для механізму мосту, швидкість переміщення 1,25 м/с-Д31, Рном = 8кВт; для механізму візки, швидкість переміщення 0,6 м / с-Д 12, Рном = 2,5 кВт; для механізму підйому, швидкість переміщення 0,2 м / с-Д806, Рном = 22 кВт
Рівень захисту IP44
Принципова схема включає в себе чотири скомпоновані схеми. Схема захисній панелі, до якої підключаються три двигуни.
Для управління електроприводами мостового крана використовують силові кулачкові контролери, для механізмів пересування і магнітний контролера-для механізму підйому. Для обмеження пускового струму, регулювання кутової швидкості та гальмування двигунів застосовують резистори.
Для запобігання переходу механізмами гранично допустимих положень використовують кінцеві вимикачі серії КУ701 і КУ703
Для захисту від струмових навантажень і струмів короткого замикання, для забезпечення аварійного відключення застосовують захисну панель типу ППЗК
Струмопровід здійснюється за допомогою контактних проводів-тролеїв розмірами 50.50.5 мм
У механізмі використовуються електромагніти постійного струму типу МП101, МП301, МП201 з гальмами ТКП100, ТКП200, ТКП300

13 ПИТАННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЇ І МОНТАЖУ ЕЛЕКТРО-ОБЛАДНАННЯ КРАНА
Апаратуру та електропроводку кабіни крана монтують в майстернях. Потім кабіну доставляють на будівельний майданчик, встановлюють на кран і підключають до електричної схеми крана. Пускорегулюючі опору, що збираються у вигляді ящиків опору, промисловість випускає у відкритому і захищеному виконаннях. На кранах їх розташовують або в кабіні керування або на мосту, а в приміщеннях щитів станцій управління - вгорі біля стіни з таким розрахунком, щоб скоротити по можливості довжину сполучних проводів і забезпечити відведення тепла, що виділяється ними при роботі, не погіршуючи цим умов роботи проводів і іншої апаратури. Ящики опорів встановлюють так, щоб їх елементи розташовувалися «на ребро». Ящики опорів в кількості не більше трьох можуть бути укріплені безпосередньо один над іншим. При більшій кількості (не більше шести) для них виготовляють металевий каркас у вигляді етажерки. При установці стежать за тим, щоб висновки від елементів опорів перебували з одного боку ящиків опорів. Всі з'єднання між ящиками виконують голими сталевими або мідними проводами і шинами. Ошиновки роблять максимально короткою.
Гальмові електромагніти встановлюють безпосередньо у шківа електродвигуна (на місце, передбачене для цієї мети при виготовленні агрегату на заводі) і закріплюють болтами. При установці забезпечують строго вертикальне положення електромагніту і однаковий зазор між гальмівними колодками і барабаном по всій довжині колодок. Перекіс неприпустимий. Не повинно бути також заїдань та перекосів якоря електромагніту, так як вони тягнуть за собою можливі перегріви і навіть згоряння його обмотки. Сполучення якоря з гальмом роблять так, щоб забезпечити плавний спуск і підйом гальмівних колодок.
У кресленнях, які присилаються заводами-виробниками, зазвичай вказують місце в кабіні, де повинні знаходитися барабанні або кулачкові контролери.
Для усунення вібрацій частин контролера і запобігання проводів від поломок і ослаблення контактних з'єднань контролери слід міцно кріпити або до підлоги, або до конструкцій. Встановлені контролери перевіряють по схилу і рівню. Для зручності обслуговування висота штурвала контролерів над рівнем підлоги кабіни - не більше 1150 мм .
Кінцеві вимикачі пересування мостових кранів розміщують на спеціальних конструкціях з боків поперечної ферми крана, а вимикачі, пересування візка - на кінцях її направляють. Обмежувальні рейки або вимикають упори щодо вимикаючого важеля кінцевого вимикача повинні фіксуватися так, щоб їх осі збігалися. Довжину обмежувальної рейки і місце установки вимикаючого упору визначають залежно від довжини шляху гальмування при максимальній швидкості руху рухомої частини механізму. Електрообладнання кранів в даний час монтується індустріальним методом на заводах-виробниках або і майстерень електромонтажних заготовок.

14 ПИТАННЯ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ОБСЛУГОВУВАННІ І МОНТАЖУ ЕЛЕКТРОУСТАТКУВАННЯ КРАНА.
Персонал, який обслуговує електрообладнання вантажопідіймальних машин, повинен дотримуватися обережності і суворо виконувати всі вимоги техніки безпеки (користуватися перевіреними зашитими діелектричними рукавичками і калошами, ізолюючими підставками і килимками, інструментом, забезпеченим ізолюючими ручками).
Перед тим як приступити до виміру величин опору ізоляції, перевіряється частину електроустановки відключають. Відсутність напруги на відключених частинах електроустановки перевіряють індикатором напруги.
Виконання робіт на частинах вантажозахоплювальних пристроїв, що знаходяться на ходу, являє собою велику небезпеку. До числа операцій, які при роботі вантажопідіймальних пристроїв категорично заборонені, належать закріплення обладнання та апаратів, регулювальні роботи, зачистка колекторів і контактних кілець.
Ремонт електрообладнання вантажопідіймальних пристроїв за умовами безпеки виконують дві людини, один з них - керівник, який має необхідний досвід і кваліфікацію і відповідає за безпечну організацію робіт. Без дозволу відповідальної особи забороняється подача живлення до вантажопідйомному пристрою для перевірки і регулювання механізмів після закінчення ремонтних робіт. Дозвіл відповідальної особи потрібно також для введення в експлуатацію відремонтованого крана.
Ремонтують електричні крани в спеціально передбачених для цієї мети «ремонтних загонах». Для забезпечення безпеки виробництва робіт кранові тролеї, що знаходяться в межах «ремонтних загонів», на час ремонту роз'єднують з іншою частиною тролеїв і заземлюють. Перед початком ремонтних робіт перевіряють стан роз'єднуючого рубильника і надійність заземлення кранових тролеїв і в «ремонтних загонах».
Техніка безпеки при монтажі електрообладнання підйомно-транспортних пристроїв. Особливості монтажу кранових установок (робота на висоті при наявності великих мас металу та пов'язані з цим незручності її виконання) вимагають дотримання відповідних заходів безпеки. Всі місця, звідки можливе падіння людей, повинні бути обгороджені. Вхід на кран допускається тільки за спеціально влаштованій для цього сходами з поручнями. Інструменти, матеріали й устаткування піднімати на кран варто тільки за допомогою прядив'яної мотузки.
Зону під вмонтовуваним краном огороджують та вивішують плакат: "Прохід заборонено! Вгорі працюють». Робота з електроінструментом допускається лише в гумових рукавичках і калошах, при цьому інструмент повинен бути заземлений. Електроенергію до електроінструменту підводять по шланговий провід зі справною ізоляцією. У місцях, де можна впасти, працюють в запобіжному поясі. Електрозварювальні проводи повинні мати надійну ізоляцію, а зварювальник - працювати в гумових калошах або чоботях.

Список використаних джерел
1 Е. Н. Зимін, В. І. Преображенський, І. І. Чувашов, Електрообладнання промислових підприємств і установок. - М.: Енергоіздат, 1999.
2 Алієв В. П. Довідник з електротехніки та електроустаткування (5-е вид., Виправлене) / Серія «Довідники» .- Ростов на Дону: Фенікс, 1988.
3 А. Г. Яуре, Є. М. Певзнер. Крановий електропривод: Довідник - К.: Вища школа, 1988.
4 В. М. Васін Електричний привід Учеб. Посібник для технікумів. - М.: Вища школа, 1984.
5 А. Ф. Зюзін, Н. З. Поконо, А. М. Вішток. Монтаж, експлуатація і ремонт електрообладнання промислових підприємств і установок. 2-е вид., Доп. і перероблене - К.: Вища школа, 1980.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
204.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Баштові крани
Потенційні мостові схеми постійного струму
© Усі права захищені
написати до нас