Библиотека 5баллов. ru Соглашение об использовании
Материалы данного файла могут быть использованы без ограничений для написания собственных работ с целью последующей сдачи в учебных заведениях. Во всех остальных случаях полное или частичное воспроизведение, размножение или распространение материалов данного файла допускается только с письменного разрешения администрации проекта www. 5ballov. ru. У РосБизнесКонсалтинг
Расчет электрического привода механизма подъема башенного крана 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 ; ; h - 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: a - коэффициент, учитывающий маховые массы редуктора (находится по каталогу). Обычно он лежит в пределах от 1. 1 до 1. 15. В данном случае принимаем a = 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) p = 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); h - к. п. д. передачи (h= 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) h - кпд электропривода (h = 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 = bМн
где b - коэффициент, зависящий от типа двигателя и условия пуска. Для двигателя постоянного тока и асинхронных двигателей с фазным ротором b = 1. 4 ё 1. 6. Для данного двигателя b = 1. 6.