Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Поэтому крановые механизмы снабжают электрооборудованием на напряжение 220, 380 и 660 В переменного тока и 220, 440 В постоянного тока. В схеме управления предусматривают максимальную защиту, отключающую двигатель при перегрузках и коротком замыкании. Нулевая защита исключает самозапуск двигателей при подаче напряжения после перерыва электроснабжения. Условия работы кранов крайне разнообразны. Предусматриваются четыре режима работы механизмов: легкий — Л, средний — С, тяжелый — Т и весьма тяжелый — ВТ. В справочной литературе приводятся характеристики режимов работы механизмов, определяемые коэффициентами Йн /г„Й,, продолжительностью и частотой включений, температурой окружающей среды. Коэффициент использования механизма по грузоподъемности /с, = и„/т„,„, где т„— средняя масса; т„,„— масса номинального груза. Коэффициент годового использования механизма Ф, = Т,/365, где Т, — число дней работы механизма за год.
Коэффициент суточного использования механизма 1г, = Тз/24, где Т, — число часов работы механизма в сутки. Продолжительность включения двигателя механизма ПВ (%) = = 100г,/(г„+ го), где г, — время работы двигателя за цикл; г,— время паузы. Режим работы грузоподъемной машины циклический. Цикл состоит из перемещения груза по заданной траектории и возврата машины в исходное положение для нового цикла.
В цикле работы машины время включения (работы) любого из его механизмов г, чередуется с временем пауз га этого механизма (пока включен другой механизм, происходит застроповка или расстроповка груза либо технологическая пауза). Условные циклограммы работы грузоподъемного строительного крана приведены на рис. 4.116, где 1 — обтягивание троса; 2 — подъем груза или только крюка без груза (при возврате в исходное положение); 3 — спуск груза или только крюка; 4 — посадка груза или только крюка; 5 — «гашение» раскачки; 6 — горизонтальное движение; 7 — наведение крана в заданные координаты. Редукторы и блоки механизмов крана имеют переменные и постоянные потери на трение и перемешивание смазочного материала.
Полные потери в передачах определяются значением КПД 412 Операпил с грузом Возврат в исходное положение ! ! ! ! ! ! ! ! Подаем О и Передвижение крана (поворот) О и Передвижение тележки (изменение вмхета стрелы) О Застроповка Расстроповка Рис. 4.116 413 роду'стора Чае„в номинальном режиме.
При этом доля постоянной составляющей потерь, не зависящих от нагрузки, составляет 40... 50% общих потерь в передачах. Выбор крановых электродвигателей. Двигатели для механизмов, выполняющих рабочие операции по подъему и горизонтальному перемещению груза, выбираются в зависимости от требований, предъявляемых к работе каждого механизма, перерабатываемого груза, рода тока, значения напряжения, скорости и диапазона ее регулирования, конструктивного исполнения двигателя, способа защиты от влияния окружающей среды. Исходными данными при выборе электродвигателей являются: статические и динамические нагрузки, приведенные к валу двигателя; параметры режима работы; время приложения статической и динамических нагрузок, а также технологические особенности работы механизмов, определяющие число грузовых циклов. В задачу выбора двигателя входят предварительный выбор двигателя, расчет его на удовлетворение тепловому режиму, а также проверка обеспечения заданных ускорений (обеспечения пускового режима и запаса сцепления для механизмов передвижения).
Нагрузки механизмов кранов изменяются как по абсолютному значению от номинальных до значений холостого хода, так и по направлению в режимах тяги (подъема) и торможения (спуска). На рис. 4.117 представлены области изменения нагрузок крановых механизмов при подъеме (см. рис. 4.117, а) и передвижении (см. рис. 4.117, б) [551. Заштрихованные области соответствуют статическим нагрузкам при установившемся движении; незаштрихо- 0,5)М „ Рис. 4.117 ванные области, ограниченные штрихпунктирными линиями, соответствуют действию нагрузок в режиме разгонов и торможений. Более частой штриховкой отмечена область действия установившихся нагрузок механизмов, не подвергающихся давлению ветра или движению под уклон.
Более редкой штриховкой обозначена зона действия нагрузок от попутного ветра. Статические нагрузки. Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза (кВт) (4.221) где Ц вЂ” вес поднимаемого груза, Н; д — вес крюковой подвески, захвата, спредера, грейфера или грузоподъемного магнита, Н; и„— номинальная скорость подъема груза, м/с; 11 — КПД канатной системы и механизма при подъеме номинального груза; т„— число механизмов, поднимающих груз. Статическая мощность на валу электродвигателя механизма горизонтального передвижения крана (тележки), когда механизм работает в помещении при отсутствии ветровой нагрузки, (6+О+Ч)с„1'~р„Ы +2)г где 6 — вес передвигающегося механизма (крана, тележки), Н; о, — скорость передвижения груза, м/с; и„— число механизмов передвижения; и — КПД механизма; ф„— коэффициент трения в подшипниках ступиц колес (для подшипников качения ~р„= 0,015); ބ— диаметр ходового колеса, м; Ы .
— диаметр ступицы ходового колеса, м (обычно для расчетов принимается 4„/О„= 0,25); и— 414 коэффициент трения качения ()г = 0,5 10 з м); lс,е — коэффициент формы ходового колеса, учитывающий трение его реборд (й,е = = 1,3...1,4); 1) — уклон рельсового пути тележки или крана (при расчете мостовых кранов принимается 11 = 0,003, для строительных кранов 13 = 0,01).
Если механизм работает на открытом воздухе, р (6+0+4) ° (В.А, +2)г/г где И", — среднее усилие, воздействующее на механизмы крана и груза от ветра. В соответствии с государственным стандартом ветровая нагрузка на кран И; =РЮ„, (4.224) где Р— давление на конструкции крана и груза, Па; Մ— площадь парусности, м~. Параметр (4.225) р=ф сл„ где д — давление ветра на высоте 10 м; х — коэффициент высоты; с, — коэффициент лобового сопротивления; п~ — коэффициент нагрузки. Параметр д = ри,т/2, (4.22б) где р — плотность воздуха (р = 1,225 кг/и'); о, — скорость ветра у земли, м/с. Плошадь парусности крана (тележки) с достаточной точностью можно принять Ю„, = 0,8ч6.
Плошадь парусности груза Х„, = 0,240. Статическая мощность на валу электродвигателя механизма поворота стрелового крана Р~~дд з ~0 5фцрВ~~р (6 + (2) +!(3, 2айп УЩ ~ ~30)~ (4 227) где 6 — вес поворотной части крана, Н; л — частота вращения крана, мин-', у„— коэффициент трения поворотного круга (у„= 0,01); 2)„, — диаметр поворотного круга, м; 1- вылет стрелы (размер от оси вращения до оси подъемного каната), м; у — угол направления ветра к наветренной плошади груза (при определении максимальной мощности статической нагрузки апу = 1, при определении средней квадратической нагрузки айну = 0,8); 1)— уклон нуги крана (для портальных кранов 11 = 0,00б, для башен- 415 ных кранов 13 = 0,01, для судовых кранов 13 = 0,04); т, — число механизмов поворота; 3,2 — коэффициент, учитывающий давление ветра на груз при скорости ветра 15 м/с. Для механизмов поворота тележек специальных кранов или захватов Р,вр = л~0,5Фар1снЮкр (6+ О)~/(10 Ч).
(4 228) Здесь к„— коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления поворота от уклона тележки на путях, й„= 2,2. Статическая мощность на валу электродвигателя механизма изменения вылета стрелы Р„, =, 10,18~,, +10~,,] О+с (4.229) где С вЂ” вес перемещаемых конструкций стреловой части крана, Н; и, „— скорость горизонтального перемещения груза, м/с; и,,— скорость вертикального перемещения груза, м/с. Статическая мощность на валу электродвигателя механизмов специальных захватов, толкателей, выдвижных устройств Р~ = Р~и/(10 П), (4,230) где Р;, — среднее усилие при перемещении рабочего органа, Н; и — скорость перемещения, м/с.
При этом Е механизма, работающего на упор, должно приниматься не более 2Г„. Динамические нагрузки. Разгон и торможение механизмов происходят при затрате кинетической энергии на изменение скоростных параметров движущихся элементов. Уравнение движения механизма с постоянным моментом инерции имеет вид М вЂ” М = / —, Й~ (4.231) бг ' где М вЂ” момент двигателя при ускорении или торможении; М— момент статической нагрузки; / — момент инерции электропривода; а — угловая скорость двигателя; да/б1 — ускорение или замедление в процессе пуска или торможения.
Уравнение (4.231), решенное относительно конечной скорости механизма при линейных механических характеристиках двигателя, принимает вид / ином ( икон лнач 1 Мнач ™ет 1 где и — конечная скорость разгона (замедления), м/с; а — ускорение (замедление) механизма, м/с~; л„,„— номинальная частота вращения вала электродвигателя, мин ', М„,„— номинальный 416 момент на валу электродвигателя, Н м; и „,„, и „,„— соответственно начальная и конечная частоты вращения электродвигателя при пуске (торможении) механизма в относительных единицах; М„,„, М' „— соответственно начальный и конечный моменты при пуске (торможении) в относительных единицах; М' — относительное значение момента статической нагрузки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
