Дипломный проект Лабуз О.В (1196830), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Рисунок 1.7 – Общий вид трансбордера для перемещения грузовых вагонов.

1– рама трансбордера; 2 – опорно-приводные катки; 3 – рычаги захвата;

4 – колесная пара; 5 – электродвигатель; 6 – гидронасос; 7 – силовой гидроцилиндр; 8 – приводной вал; 9 – редуктор.

Перед перемещением полувагона с одного пути на другой трансбордер подводится под полувагон. При этом рама трансбордера 1, опирающаяся на опорно-приводные катки 2, вращающиеся от электродвигателя 5, редуктора 9 и приводного вала 8 через цепную передачу, устанавливается в строго определенном положении. Гидросистема приводится в действие от гидронасоса 6. Рычаги захвата 3 под действием силового гидроцилиндра 7 подводятся под оси колесных пар 4, после чего гидроподъемниками поднимаются вверх на высоту, достаточную для выхода гребней колес над головками рельсов. После этого трансбордер перемещает полувагон на соседний параллельный путь. Механизм гидросистемы опускает полувагон на рельсы, возвращает рычаги захвата в исходное положение. Возвращается трансбордер в исходное положение с помощью механизма передвижения. Управляют механизмами трансбордера с помощью электрогидравлических золотников и кнопками.

Питание электрооборудования трансбордера осуществляется через подвесной электрокабель. Останавливается трансбордер в крайнем и рабочих положениях концевыми выключателями. Обслуживает данный механизм 1 человек.

4.1 Расчет электрического привода трасбордера

Проектирование и расчет электрического привода выполняется по этапам:

а) составляется кинематическая схема;

б) производятся расчет привода;

в) подбираются стандартные узлы, входящие в электрический привод.

Исходными данными для расчета являются: полезное усилие, развивается приводом, скорость перемещения, расстояние перемещения. По окончанию расчета определяются параметры узлов электропривода.

4.2 Порядок расчета электрического привода трансбордера

На рисунке 1.8 представлена упрощенная кинематическая схема тяговой станции конвейера для поперечного перемещения вагонов с одного пути на другой.

Рисунок 1.8 – Кинематическая схема тяговой станции конвейера для перемещения вагонов по позициям: 1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – тормоз; 4 – редуктор; 5 – барабан; 6 – канат.

Исходные данные для расчета электрического привода:

- масса одного вагона М – 25 т;

- количество вагонов n – 1;

- скорость перемещения v – 0,1 м/с;

- расстояние перемещения L – 9 м.

Производим расчет тягового усилия привода, которое определяется по формуле:

(14)

где М – масса одного вагона, т;

n – количество одновременно перемещаемых вагонов;

F – потребное тяговое усилие на одну тонну массы перемещаемого груза, Н/т; принимается равным 250-350 Н/т.

Подставляем соответствующие значения в формулу, получаем:

Для определения потребной мощности электродвигателя воспользуемся формулой:

(15)

где Р – тяговое усилие привода, Н;

– скорость перемещения, м/с;

– коэффициент полезного действия передачи, принимаемый равным в пределах 0,6 – 0,7.

Потребная мощность двигателя составляет 2,45 кВт. На основе этого показателя выбираем наиболее оптимальный электродвигатель серии 4А132М2УЗ с параметрами: номинальная мощность на валу N_ном – 11,00 кВт; номинальная частота вращения в n_ном – 2900 об/мин.

Выбор каната производится по разрывному усилию, которое определяется по формуле:

(16)

где Р_к – разрывное усилие каната, Н;

Р – тяговое усилие привода, Н;

k – коэффициент запаса прочности.

Для среднего режима работы коэффициент запаса прочности считается равным 5,5. Отсюда произведем расчет разрывного усилия каната:

H

На основании полученных данных выбираем стальной канат типа ТК 6*36=216, диаметром d_к – 9,7 мм, с разрывным усилием P_k – 49850 Н, при расчётной площади сечения всех проволок 38,82 мм².

Далее необходимо определить диаметр барабана, который определяется исходя из наименьшего допустимого диаметра навивки каната на барабан по формуле:

(17)

где D – диаметр барабана, мм;

d_к – диаметр каната, мм;

е – коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима её эксплуатации, е – 25;

мм

На основании полученных данных принимаем диаметр барабана равным 240 мм. В качестве материала для барабана принимаем чугун СЧ 15 – 32 с пределом прочности на сжатие равным 73575 H/см².

Наибольшая толщина стенки барабана определяется из расчета на сжатие, исходя из величины разрывного усилия каната Р_к равное 67375 Н.

Допустимые напряжения сжатия, выбираем из условия статической прочности, которое определяется по формуле:

(18)

где – предел прочности материала барабана на сжатие, Н/см ;

[n] – коэффициент запасa прочности. Для чугуна [n] равно 5.

Произведем расчет:

Н/см²

Необходимая толщина стенки барабана определяется по формуле:

(19)

где – наибольшее натяжение каната, Н;

t – шаг нарезки барабана, см;

– допускаемые напряжения сжатия, Н/см²;

Выполним расчет:

см

Необходимо определить длину нарезной части барабана по формуле:

(20)

где L – расстояние перемещения, м;

D – диаметр барабана, мм;

t – шаг нарезки барабана, мм.

Выполним расчет:

мм

Редуктор выбирается по трем основным параметрам:

- передаваемой мощности;

- передаточному отношению;

- максимальной частоте вращения быстроходного вала, которая должна соответствовать частоте вращения двигателя.

Частоту вращения барабана можно определить по формуле:

(21)

где v – скорость перемещения вагонов, м/с;

D – диаметр барабана, мм.

об/мин

Далее рассчитаем необходимое передаточное число редуктора по формуле:

(22)

где n – частота вращения двигателя и барабана, об/мин.

Выполним расчет:

На основании полученных данных выбираем редуктор типа КЦ2–1000 1 с параметрами: номинальная передаваемая мощность N равна 14,7 кВт; максимальная частота вращения быстроходного вала n составляет 1500 об/мин; передаточное число u кратно 182.

Выбор муфты производится по максимальному передаваемому моменту и наибольшей частоте вращения, которая всегда должна быть равной или превосходить частоту вращения вала с муфтой.

Наибольший момент, который может передать муфта, определяется по формуле:

(23)

где m – коэффициент пускового момента, принимаемый для среднего, режима работы равный 1,6;

N – мощность электродвигателя, кВт;

n – частота вращения двигателя, об/мин.

Выполним расчет:

По полученным данным выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту марки МУВП–1 с наибольшим передаваемым моментом М равным 500 Н·м, и диаметром шкива 200 мм.

Тормоз подбирается по необходимому тормозному моменту, Н·м и определяется по формуле:

(24)

где  – коэффициент запаса тормозного момента, равный 1,75;

Р – тяговое усилие привода, Н;

D – диаметр барабана, мм;

u – передаточное отношение редуктора;

– коэффициент полезного действия привода.

Выполним расчет:

На основании полученных данных выбираем тормоз типа ТКТ–100 с тормозным моментом М_T равным 20 Н·м.

4.3 Выбор системы управления и составление структурной схемы автоматического управления

В этой главе рассматриваем систему управления в виде конструкционной схемы рисунок 1.9, на которой условно обозначаем, и расставляем конечные выключатели. Для облегчения составления принципиальной электрической схемы следует составить структурную схему автоматического управления. Структурная схема строится на основании технологического процесса и даёт наглядное представление взаимодействия приборов и устройств автоматики в заданной технологической последовательности.

Для того чтобы подать вагон в трансбордер оператор нажимает кнопку «Пуск». После этого включается двигатель М1, и с помощью маневровой лебедки вагон загоняют в трансбордер до тех пор, пока не срабатывает конечный выключатель SQ1, свидетельствующий о наличии вагона в трансбордере (соответственно, если вагон отсутствует, то SQ1 не сработает и система не запустит следующий этап и выключит электродвигатель М2).

Рисунок 1.9 – Конструктивная схема управления

Когда вагон будет находится на платформе трансбордера и сработает датчик SQ1 после чего система включит двигатель М2 и трансбордер с полувагоном начнет перемещаться на соседний путь до тех пор пока не сработает конечный выключатель SQ2, который в свою очередь отключит электродвигатель М2. Затем включится двигатель М3 и с помощью маневровой лебедки вагон выкатывают из трансбордера до тех пор пока не сработает конечный выключатель SQ3. После того как вагон будет находится на нужной ремонтной позиции включится электродвигатель М2 на реверс и трансбордер вернется в исходное, первоначальное положение. По возвращению платформы трансбордера конечный выключатель SQ4 отключит электродвигатель М2.

Структурная схема управления трансбордером для перемещения полувагонов представлена на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 – Структурная схема управления трансбордером: S – кнопка пуск; SQ1 – SQ4 – конечные выключатели.

4.4 Составление и описание принципиальной электрической схемы автоматического управления

Руководствуясь правилами построения электрических схем, условными графическими изображениями элементов и структурной схемой управления установкой, разрабатываем принципиальную схему автоматического управления. По данной схеме удобно проследить за процессами которые происходят после запуска установки.

Схема состоит из двух цепей:

Характеристики

Список файлов ВКР