Конструкция мостового крана

     3.2 проверка  двигателя на нагрев, перезагрузочную  способность и пусковую способность.  Двигатели выбранной мощности должен перемещать нагрузку не перегреваясь выше допустимого уровня. Кроме того двигатель должен привести в движение максимально нагруженный  кран. Проверка двигателя на нагрев, пусковую способность, рассчитываем нагрузки на валу двигателя.

     Статический момент перемещения груза:

     

     

     Мст г.= * 10^-3 ,  Н*м 

     Мст о.=

* 10^-3 ,  Н*м 

       Мст г.=

* 10^-3 = 1708 

     Мст о.=

* 10^-3  = 868 

     По  рассчитанным нагрузкам двигатель  проверяется на перегрузочную способность  по условию:

     0,86* Мм ≥ Мст.п.г

     где:

     Мм  – максимальный момент выбранного двигателя (так как данное условие  не выполняется, выбираем двигатель  с больше перегрузочной способностью)

     Двигатель: МНТ512-8;

     Мощность-475кВт;

     n-695 об/мин;

     КПД-83%;

     Ммах-1370

     Момент инерции-1,43

     I_2ном – 94 А;

     Е_2ном – 305 В

     0,86*2*1370≤1708

     2356≤1708

     Условие удовлетворяется.

     Определяем  полный момент инерции при работе с грузом:

     J  = 1,05 J +(m+m₀)(

)²

     где:

     

     m-масса в кг;

     J  - момент инерции двигателя кг*м²

     ω- угловая  скорость вращения двигателя, с^-1

     ω =

, с^-1

     n-число оборотов двигателя, об/мин. 

     ω =

= 72 

     J  = 1,05 *1,43 +(50000+1700)(

)²=1,5+51700*0,0001=6,6

     Момент  инерции механизма без груза:

     J  = 1,05 J +m₀(

)² 

     J  = 1,05 1700 +m₀(

)²= 1,6 

     Время пуска двигателя МНТ512-8 при перемещении  моста с грузом:

     t_пуск= J 

     где:

     Мпуск – момент пуска = 0,85²*Ммах

     Мпуск=0,85²*1370*2=1979

     t_пуск= 10 

2сек. 

     t_пуск= 6,6 

=16 сек.

     t_пуск0= 1,6 

=1 сек.

     Если  время пуска загруженного привода <5 сек, то необходимо ограничить пусковой момент исходя из допустимого времени пуска.

     Рассчитываем  эквивалентный момент нагрузки:

     Мэкв.=  

;

       

     где:

     tуст =;

     tуст =

6,25 

     Мэкв.=    =   232,56 

     Если  Мном ≥ Мэкв, то двигатель по нагреву проходит.

     Мном=

     Мном=

=618 

     618 ≥ 232

     Двигатель по нагреву проходит. 

     Раздел 4. Расчет и выбор тормозных устройств  крана.

В мостовых кранах должны применяться только стопорные тормоза, которые обеспечивают остановку механизмов и удерживают их в неподвижном состоянии. Такими тормозами являются колодочные или дисково-колодочные, имеющие автоматическое пружинное замыкание; их размыкание осуществляется электромагнитами, электрогидравлическими или электромеханическими толкателями или гидравлическими управляемыми устройствами.

Для управления тормозами  применяют однофазные магниты типа МО, которые изготовляют для напряжения 220, 380 и 500 В. Момент магнитов при ПВ 40% составляет : МО-100Б 55 кгс-см и МО-200Б 400 кгс-см, а масса магнитов соответственно 3,5 и 23 кг. Магнитопровод магнитов состоит из двух частей — ярма и якоря, которые набираются из листов электротехнической стали. На ярме закреплена катушка, а якорь может свободно поворачиваться на оси, закрепленной в стойках ярма. Усилие электромагнита передается перемычкой, расположенной между боковинами якоря. Собственное время втягивания якоря составляет около 0,03 с, а время отпадания — около 0,015 с. Число включений магнитов допускается не более 300 в час при ПВ 40%.

Пружинные тормоза  с короткоходовыми электромагнитами просты по конструкции и весьма компактны. Однако закрепление электромагнита на одном из рычагов создает большую  разницу в моментах инерции рычагов. Поэтому при резком замыкании тормоза динамическая неуравновешенность тормозных рычагов вызывает неравномерное движение последних и резкие удары колодок о тормозной шкив. Это приводит к появлению кратковременно действующих (в течение сотых долей секунды) радиальных динамически нагрузок, которые в 2—3 раза превышают соответствующие статические силы давления колодок на тормозной шкив. Поэтому  большее распространение получают  тормоза с электрогидравлическими толкателями, обладающие рядом преимуществ по сравнению с электромагнитными. К ним относятся практически неограниченное число включений, возможность работы толкателя при любом режиме, повышенная долговечность, меньшая электрическая мощность и в 12—20 раз меньший пусковой ток.

Его шток также шарнирно соединен с большим плечом двуплечего рычага, установленного на тормозном рычаге. С меньшим плечом рычага соединена тяга, прикрепленная гайками к тормозному рычагу. Замыкание тормоза осуществляется усилием вертикальных пружин. При движении штока толкателя вверх рычаг поворачивается, сжимая пружины, а рычаг вместе с тормозной колодкой отходит от шкива до тех пор, пока упор не дойдет до основания. Затем отходит от колодки рычаг.

В электрогидравлических  толкателях — одноштоковых и двухштоковых—  используется принцип создания гидравлического давления под поршнем; шток поршня получает при этом прямолинейное движение. Корпус толкателя заполнен рабочей жидкостью — маслом АМГ-10 ГОСТ 6794—75 (при температуре окружающего воздуха +50° ч- +15°С), жидкостью ПГ-271А или ПМС-20 (при температуре окружающего воздуха +20°С — 60°С). Внутри корпуса закреплен цилиндр, в котором перемещается поршень со штоком, и электродвигатель. На валу последнего закреплено роторное колесо с односторонним всасыванием. Корпус и шток имеют проушины для присоединения соответственно к основанию и к двуплечему рычагу тормоза.

При работающем электродвигателе роторное колесо создает давление рабочей  жидкости, которая перемещает поршень  вместе со штоком вверх и удерживает его в этом положении в течение  всего времени работы электродвигателя. Рабочая жидкость в это время перетекает из пространства над поршнем по каналам между цилиндром и корпусом к нижней части колеса.

При выключении электродвигателя давление рабочей жидкости падает, и поршень под действием собственного веса и усилия со стороны тормоза опускается вниз.

К недостаткам электрогидравлических  толкателей относятся существенное уменьшение усилия на штоке при отклонении геометрической оси толкателя от вертикали, большее по сравнению  с электромагнитным приводом время срабатывания и изменение его величины в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Выбор тормоза производится исходя из средней допускаемой мощности торможения N за наиболее напряженный (15-минутный) период работы механизма  с учетом коэффициента фактического использования механизма за рассматриваемый период работы.

Тормозные диски  в большинстве случаев для  лучшего охлаждения выполняют центробежно-вентиляторными, т. е. с радиально расположенными сквозными отверстиями. При вращении диска с их периферийной стороны выбрасывается воздух, забираемый со стороны ступицы. Это улучшает условия работы диска и повышает его долговечность (в 3 раза по сравнению с долговечностью сплошного диска).

Расчет необходимого тормозного момента на валу двигателя.

     

     

     Мт= ,

     где:

     Wу – сила действия на уклоне, Н

     Wу= β( G+G₀)

     где:

     β=0,002

     Wт.р. – сила трения, Н

     Wт.р.= ( G+G₀)

 

     Wу= 0,002( 49000+343000)=1666

     Wт.р.= ( 49000+343000)

=2499 

     Мт=

= -84

     Момент  инерции.

     Ми= Jг *

     Ми= 6,6 *

=237 

     300≥ 1,8 (-84+237)

     300≥275,4

     Тип ТКТТ 200м;

     диаметр шкива- 200 мм;

     тормозной момент – 300 Н*м;

     тип электромагнита - ТЕГ 25м. 
 
 

     

     

     Раздел 5. расчет и выбор контролера мостового  крана.

     Выбор типа контролера осуществляется по номинальному току двигателя

     Iном≥Iр

     При этом учитывается режим работы крана  и назначение механизма. По току ротора   Iр=94 ,для режима работы С, механизма перемещения выбираем контролер ДК-160 с защитой.

       Iном=160А 

     Номинальное напряжение сопротивления цепи ротора. 

     Rном=

 

     Rном=

=1,9 Ом

     где:

     Ер-ЭДС  ротора

     По  таблице справочника проводим разбивку напряжений и рассчитываем напряжение каждой ступени. 

     Данные  расчеты сводим в таблицу.

 

     Рассчитываем  допустимый ток для каждой ступени, т.к. промышленность выпускает ящики  напряжений на ПВ-35%, выполняем перерасчет токов 

     I_ст35= Iст *

 

     Данные  заносим в таблицу. 

 
 

     Выбор блоков резисторов осуществляем по расчетному напряжению с учетом допустимого тока.

     Данные  сводим в таблицу.