Электропривод механизма подъема

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

По следующим исходным данным требуется рассчитать электропри-вод механизма подъема крана.
1) Производительность крана: Q=150 тс/час
2) Номинальная грузоподъемность: G=6 тс
3) Вес грузозахватного приспособления: Gc=900 кГс
4) Радиус грузового барабана: Rб=0,48 м
5) Скорость подъема номинального груза: =1,1 м/с
6) Максимальная высота подъема груза: Hмах=25м
7) КПД механизма при подъеме номинального груза: η=0,8
8) Режим работы: ВТ
ВВЕДЕНИЕ
Данная курсовая работа посвящена расчету и проектированию элек-тропривода механизма подъёма крана. Краны представляют собой разно-видность грузоподъемных устройств, циклического действия. По своей конструкции и применению различаются: мостовые, козловые, башенные, портальные, плавучие и другие типы кранов.
В морских и речных портах Российской Федерации за счет поступ-ления кранов отечественного и импортного производства постоянно уве-личивается уровень механизации перегрузочных работ. Так, согласно данным статистики, в настоящее время на 100 метров причалов приходит-ся в среднем 3-4 крана. Повышение производительности перегрузочной техники может быть достигнуто совмещением технологических операций по переработке грузов, а так же за счет перехода на более экономичные современные типы электроприводов.
Большинство стационарных кранов имеют электрический привод механиз-мов, поэтому эффективность их применения в значительной мере зависит от техни-ческих показателей и надежности работы применяемого кранового электрообору-дования.
Целью данной работы является изучение работы компонентов электрообору-дования на примере электропривода мостового крана.
Для выполнения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
– рассмотреть общую характеристику мостового крана;
– проанализировать особенности расчёта крановых электроприводов;
– ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к электрооборудованию кранов.
Курсовая работа предназначена для закрепления и систематизации теоретических знаний студентов, использованию этих знаний на практике для решения производственно-технических задач, развития навыков само-стоятельной работы с учебной, нормативно-справочной литературой и прочими источниками научно-технической информации.
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1 Требования, предъявляемые к электроприводам механизма подъема крана [ПБ 10-382-00]
1.1 Крановое электрооборудование должно соответствовать ка-тегориям У1 и У2 по ГОСТ 15150-69.
1.2 Управление электроприводом должно быть унифицированным; электроприводы механизмов одного функционального назначения незави-симо от грузоподъемности кранов должны иметь единые схемные реше-ния.
1.3 Все электроприводы оборудуются устройствами автоматиче-ского отключения от сети при электрических перегрузках, коротких замы-каниях, снижении или исчезновении напряжения сети, превышении грузо-подъемности, достижении механизмом конечных положений.
1.4 Системы управления электроприводов должны иметь нулевую блокировку и минимальную защиту от самопроизвольного запуска после недопустимого снижения или полного исчезновения напряжения питающей сети.
1.5 Механизмы подъема оборудуются механическими тормозами закрытого типа.
1.6 При исчезновении напряжения питающей сети механизмы подъема автоматически затормаживаются.
1.7 В системах управления электропривода предусматривается контроль и проверка работы элементов при отключенных силовых цепях и заторможенных механизмах.
1.8 Системы управления электропривода должны обеспечивать стойкость к воздействию внешних помех, искажению формы кривой тока и изменению напряжении питающей сети.
1.9 Управление электродвигателями всех механизмов выполняется двумя комбинированными командо-аппаратами; один из них предназначен только для операций поворота и изменения вылета стрелы, а другой – только для подъема и спуска грузов, закрытия или раскрытия грейфера.
1.10 Системы управления электроприводами грузовых лебедок при установке рукоятки в соответствующих командо-аппаратов в нулевое по-ложение, с последующим наложением механических тормозов обеспечи-вают кратковременный перевод электроприводов в режим электрического торможения.
1.11 Системы управления электроприводами грузовых лебёдок га-рантируют устойчивые пониженные скорости движения номинального груза в пределах: при подъёме – 0,3…0,5 м/с, при спуске – 0,15…0,25 м/с.
1.12 Средние ускорения движения при пусках и торможениях элек-троприводов грузовых лебедок не должны превышать: для кранов грузо-подъемностью 3…5 т: 0,7…1,0 м/с2; для кранов грузоподъемностью 10 т и выше: 0,4…0,6 м/с2.
1.13 Мощность электродвигателя механизма подъема рассчитывает-ся для относительной продолжительности включения 60%.
1.14 Место установки путевых выключателей для механизма подъ-ема выбирается с учетом безопасного выбега механизма L=(0,5…0,7) 2м, где - максимальная скорость, м/с.
1.15 Механизм подъема имеет ограничитель грузоподъемности, срабатывающий при 110% номинального груза; при этом исключаются ложные срабатывания из-за кратковременных динамических нагрузок.
1.16 Для предотвращения схода канатов с ручьев барабанов грузо-вых лебедок механизм подъема оборудуется устройством автоматического отключения электродвигателей при ослаблении натяжения канатов.
1.17 При выборе рода тока магнитного контроллера и коммутаци-онных аппаратов должен быть принят во внимание режим работы проек-тируемого привода.
1.18 Размещение и конструкция устройств управления на кранах, должны обеспечивать: защиту обслуживающего персонала от случайных прикосновений к токоведущим частям; защиту установленного оборудо-вания от атмосферных осадков; удобство обслуживания; быстрое обнару-жение неисправностей и замену вышедших из строя элементов.
1.19 Электроприводы крановых механизмов должны иметь степень защиты IР44 по ГОСТ 14254-80.
2. Расчет нагрузок механизма подъема
Находим предварительное расчетное значение мощности электро-двигателя, соответствующие нагрузке привода (или суммарной мощности двигателей для грейферного крана):

,кВт, (2.1)

где Gн – номинальная грузоподъемность крана, если кран грейферный, то дополнительно следует учитывать вес грузозахватного устройства – G0, H;
– скорость подъема номинального груза м/с;
ηн – номинальный к.п.д. механизма (в расчетах можно принять 0,75 – 0,87).

кВт.
3. Расчет кинематики механизмов и построение рабочей цикло-граммы
Циклограммы – это графики изменения скорости перемещения груза во времени, имеющие вид трапеций; их изображают в произвольном мас-штабе для каждого механизма крана; они отражают последовательность и длительность операций, входящих в рабочий цикл крана.
Циклорамы рассчитывают и строят для наиболее тяжелого варианта погрузо-разгрузочных работ. По данным циклограмм находят длитель-ность рабочего цикла каждого механизма крана и относительные продол-жительности включения электродвигателей.
Из опыта эксплуатации аналогичных машин задают значения линей-ных