Тема: АЭП Крановых механизмов

1 Классификация, устройство кранов, основные технологические параметры.

2 М – ды выбора ЭД – лей крановых механизмов.

3 Технические требования к ЭП и схеме управления.

1 Классификация, устройство кранов, основные технологические параметры.

Электрические подъемные краны – устройства служащие для вертикального и горизонтального перемещения груза. Основные элементы крана - это подвижная механическая конструкция с расположенной на ней подъемной лебедкой. Механизмы передвижения и подъема приводятся в движение электродвигателями.

Условие работы и назначение определяют конструктивную форму крана. Различают: козловые, мостовые, башенные, портальные. Для всех характерна цикличность работы с частыми пусками, реверсами и остановками.

Режим работы крана – это совместимость факторов, определяющих его эксплуатацию. В зависимости от режима работы механизма крана определяют настройки, производят расчет двигателей тормозных устройств, принимают запасы прочности, определяют сроки службы. Нормами Гостехнадзора предусмотрены 4 режима (Л, С, Т, ВТ). Режимы работы определяются для каждого механизма крана, а режим работы крана в целом устанавливается по режиму работы механизма главного подъема. В пределах приводятся таблицы режимов работы. Режим работы крана характеризуется: 1) коэф – том использования механизма по грузоподъемности (Кгр); 2) коэф – том использования крана по времени в течение суток (Кс), года (Кг); 3) ПВ; 4) h – число включений в час; 5) температура.

Мостовые краны

Применяются в помещениях (цех, склад) для подъема и горизонтального перемещения на небольшое расстояние. Состоит из двух частей: 1) Мост – металлическая конструкция на ходовых колесах; приводится в движение механизмом передвижения моста. Который устанавливает непосредственно на мосту; обеспечивает передвижение крана вдоль цеха по рельсам, уложенных на подкрановых балках. 2) Тележка – состоит из рамы, которая установлена на ходовых колесах с механизмами подъема и передвижения для перемещения вдоль моста. Все 3 механизма (подъем, перемещение тележки и моста) имеют самостоятельные двигатели и приводятся в действие независимо друг от друга.

Основные технические характеристики крана: грузоподъемность, скорость перемещения груза. Наибольшая грузоподъемность крана соответствует максимально допустимой массе перемещаемого груза. Основные размеры и параметры мостовых кранов выбирают по ГОСТ. Грузоподъемность охватывает стандартный ряд от 5 до 1500 т; пролеты кранов – 4.5 – 34 м; скорость подъема – 60 м/мин; механизм передвижения тележки – 10 – 50 м/мин; передвижение моста – 40 – 150 м/мин. Самое большое распределение получили мостовые краны с грузоподъемностью= 5-220 т. (кран-балки, демпферы) 2/3 – крюковые подвески. 20% - 5 т, 17% - 10 т.

Таблица – Режимы работы мостовых кранов

Режимы работы	Кгр	Кс	Кг	ПВ%	t, ⁰С	h
Л	0.5	0.33	0.25
С	0.5	0.67	0.5
Т	0.75	0.67	0.75
ВТ						300-600

Механизм подъема:

Кгр=

где Qc- средняя грузоподъемность (т); Qном - номинальная грузоподъемность (т);

Кс=

где t рабс - среднее время работы в течение суток;

Кг=

где Tср – среднее количество дней;

Кгр=

где m – масса всей перемещаемой конструкции.

Козловые краны

По принципу работы близки к мостовым. Отличия: а) металлоконструкция опирается на опоры, которые перемещаются по рельсам; б) Грузоподъемность до 10т.

Поворотные краны

Имеют механизма подъема, передвижения, изменения вылета стрелы.

Портальные – поворотная часть установлена на катучем портале.

Применяется для загрузки/разгрузки барж, пароходов на судостроительных и судоремонтных заводах.

Башенные краны – выполнение транспортировки строительных материалов при строительстве.

Специфика работы и область применения поворотных кранов определяют широкие пределы изменения производительности, грузоподъемности, и скорости перемещения.

Основные параметры поворотных кранов

Основные параметры	Портальные	Башенные
1)Грузоподъемность, т	3-15 (75)	0, 5-10 (20, 300)
2)Скорость подъема, м/мин	60-80	10-32
3)Скорость поворота, с^-1	0, 15-0, 2	0, 015-0, 07
4)Максимальный вылет стрелы, м	25-30 (50)	25-30 (50)
5)Скорость изменения вылета стрелы, м/мин	40-60	-
6) Скорость передвижения крана, м/мин	30-40	30-40
7) Скорость передвижения тележки, м/мин	-	10-50

2 Методы выбора ЭД – лей крановых механизмов.

Применительно к крановым механизмам существует несколько методов расчета мощности дв-ля кр. мех-мов:

1) Метод рядов.

2) Отнесение механизмов кранов к номинальным режимам работы.

3) Средних потерь.

4) Эквивалентных величин.

5) Универсальный метод с использование эквивалентного КПД.

(1), (2) – методы приближенного расчета, когда неизвестна нагрузочная диаграмма;

(3) - (5) – точные методы, когда известна нагрузочная диаграмма.

Университетский метод (з-д Динамо)

Данная методика при выборе двигателей учитывает:

1) Параметры режима работы механизмов

2) Энергетические свойства конкретных систем регулирования

Метод может быть применен для всех крановых механизмов и всех типов приводов.

Параметры режима работы определяют среднестатические нагрузочные диаграммы работы ЭП-ов, к-е хар-я:

1) Ер – фактическая продолжительность включения при регулировании

2) Мэкв.ст. – эквивалентный момент статической нагрузки.

3) Zэкв – эквивалентное число включений двигателя за определенный период времени (1час).

Под Zэкв понимают число включений двигателя, до полной частоты вращения эквивалентное по нагреву реальному числу включений под нагрузкой Мэкв.ст.

Мэкв.ст. = Кэкв.*Мст.ном (1)

Кэкв – эквивалент статической нагрузки

В соответствии с методикой по заданным параметрам рассчитывают все составляющие потерь с учетом их влияния на нагрев обмоток двигателя и сравнивают эти потери с допустимыми в нормированном режиме работы машины.

Потери определяют через эквивалентный КПД, который характеризуется отношением затрат энергии на выполнение полезной работы ко всем затратам энергии ЭП-да за принятый период времени. Значение КПДэкв приводится для крановых ЭП-ов всех применяемых типов в ф-ции эквивалентного числа включений Z (η экв = t(Zэкв)).

Графики рассчитаны для суммарных моментов инерции ЭП равных J_Σ = 1.2Jдв.

Для других отношений вращающихся масс КПДэкв определяется:

(2)

где η экв.о – эквивалентный КПД при Z = 0 (фактическое число включений) – из таблицы; η экв.z – эквивалентный КПД для заданного числа включений.

Расчетная формула для определения мощности двигателя по нагреву помимо η экв должна учитывать следующие факторы:

1) изменение соотношений между потерями в обмотках двигателя и условия вентиляции при Ео = Еном (Ео – фактическая продолжительность) (Ко);

2) изменение постоянных потерь от питающего напряжения для ДПТ (Кн);

3) степень влияния динамических потерь на нагрев двигателя т.к. в зависимости от систем регулирования часть потерь выделяющихся не в самой машине, а в других элементах ЭП-да (Ко);

4) увеличение потерь на регулировочных характеристиках (Кр).

Определение коэффициентов:

1) Ко в общем случае нельзя выразить аналитически вследствие зависимости потерь не только от режимов работы, но и от конструктивных особенностей машины различных исполнений. Следовательно эти потери учитывают полученным экспериментально Ко. Коэффициент определяет изменение потерь в функции фактической продолжительности включения. Ко = f(Ео) – график в литературе.

2) Кн определяется:

где Uф – фактическое напряжение на клеммах двигателя при продолжительности включения Ео.

3) Кд – определяем по отношению пусковой мощности к номинальной. Для систем параметрического регулирования к.з.-тых двигателей Кд = 4. Для ЭП других типов Кд = 1.25

4) Фактически увеличение потерь на регулировочных характеристиках для систем с параметр-им рег-ем учитывает коэффициент Кр.

Кр = 1, 0 – 1, 2 (Ер-Ер.б);

где Ер – продолжительность включения при регулировании.

Ер.б. – базовая Ер, Ер.б. = 0.05

Общая расчетная формула номинальной мощности имеет вид:

где Кз – коэф-т запаса учитывает закладываемый запас по мощности при проектировании ЭП-да, определяемый требованиями к его надежности; Рном – мощность по тепловому режиму; Рст.расч – расч-я статич. мощ-ть.

Для предварительного выбора мощности двигателя коэффициенты, стоящие перед Рст.расч можно определить общим коэффициентом Кт, зависящим от режима работы и выбранной системы ЭП-да:

3Технические требования к ЭП и схеме управления.

Режим крана	Режим двигателя
1) Подъем	Двигательный
2)спуск (тяж грузов) тормозной спуск	1)Противовкл., 2)Эл. дин. торм. 3) однофазное
3)спуск (легк. грузов) – силовой спуск	двигательн.
4)спуск со сверх. синх. скоростью	генераторный

Требования к ЭП-ду механизма крана:

1) привод реверсивный;

2) регулируемый;

3) обеспечивать режимы работы:

4)Обеспечение точной остановки - определяется назначением крана (специальный и универсальный);

5) Диапазон регулирования – рассчитывается исходя из точности остановки;

6) Ограничение на параметры: а) Ограничение момента и тока допустимыми значениями при ПП-сах и при механических перегрузках; б) Ограничение динамических нагрузок механического оборудования обусловленного наличием упругих связей и зазорами в передачах; в) Ограничение ускорения и рывка.

*7) Жесткие требования в отношении эксплуатации и высокая надежность работы из-за массовости применения и весьма тяжелых режимов работы.

Требования к системам управления.

1) САУ-ния должна иметь простую структурную схему.

2) Отдельные эл-ты следует выбирать повышенной надежности, легко заменяемые, простые по констр-ции.

3) Необходимые защиты: *а)От потери напряжения в сети; б)перегрузка сверх допустимых значений тока и момента; *в) от к.з. *-обязательные защиты

4) Пуск двигателя должен производиться по определенному закону независимо от быстроты переключения командоаппарата оператором.

5) В схеме предусмотреть невозможность пуска двигателя после восстановления напряжения в сети в момент когда командоаппарат находится в каком-либо рабочем положении. Пуск – после возвращения командоаппарата в нулевое (начальное) положение. (ПУЭ)

6) При резком переводе рукоятки командоаппарата вперед - назад, необходимо автоматическое плавное реверсирование ЭП-да с токами не превышающими допустимые.

7) При полном отклонении питания двигателя – предусмотрено механическое торможение.

8) В САУ необходимо предусмотреть раздельное управление каждым двигателем от отдельного командоаппарата (подъем, мост, тележка, поворот)

9) При перемещении груза во всех направлениях – предусматривать

10) При работе нескольких кранов в одном пролете – блок-вки, исключающие возможность столкновения кранов;

11) Для плавного спуска должно быть предусмотрено возможность получения низких скоростей.

12) Блокировка, отключающая всю систему питания в случае нахождения человека на мосту/тележке.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒