|
|
Учитывая что, длительные токи выбранных ящиков сопротивлений соответствуют расчетным значениям токов ступеней и отклонение сопротивлений отдельных ступеней от расчетных значений не превышает ±15% , а отклонение общего сопротивления резистора не превышает ±5% его расчетного значения, резистор выбран правильно. Проверки по кратковременному режиму не производим, так как расчетный ток Iр=60,61 А близок к длительному току пусковых ступеней. VI. Характеристика мостового крана.Таблица 6 - Исходные данные крана. | |||||||||||||||||||||||||
Наименование параметра |
Значение параметра |
|||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
Грузоподъемность главного крюка |
80 т |
|||||||||||||||||||||||||
Скорость подъема главного крюка |
4,6 м/мин |
|||||||||||||||||||||||||
Скорость передвижения крана |
75 м/мин |
|||||||||||||||||||||||||
Скорость передвижения тележки |
30 м/мин |
|||||||||||||||||||||||||
Высота подъема главного крюка |
6 м |
|||||||||||||||||||||||||
Вес главного крюка |
0,8т |
|||||||||||||||||||||||||
Диаметр барабана лебедки главного крюка |
700 мм |
|||||||||||||||||||||||||
Вес тележки |
33 т |
|||||||||||||||||||||||||
Длина перемещения моста |
60 м |
|||||||||||||||||||||||||
Длина перемещения тележки |
22 м |
|||||||||||||||||||||||||
КПД главного подъема под нагрузкой |
0,84 |
|||||||||||||||||||||||||
КПД главного подъема при холостом ходе |
0,42 |
|||||||||||||||||||||||||
КПД моста |
0,82 |
|||||||||||||||||||||||||
КПД тележки |
0,79 |
|||||||||||||||||||||||||
Длина помещения цеха |
62 м |
|||||||||||||||||||||||||
Ширина помещения цеха |
15,5 м |
|||||||||||||||||||||||||
Высота помещения цеха |
10 м |
|||||||||||||||||||||||||
Режим работы крана средний |
С |
|||||||||||||||||||||||||
Продолжительность включения крана % |
40% |
Целью расчета является определение статических нагрузок, приведенных к валу электродвигателя, для выбора мощности электродвигателя механизма подъема мостового крана.
Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза, в кВт определяется следующим образом:
Рст.гр.под =
где G=m∙g=80∙103∙ 9,8=784000H-вес поднимаемого груза;
m-номинальная грузоподъемность, кг;
g-ускорение свободного падения, м/с2;
G0=m0∙g=0,8∙103∙9,8=7840Н-веспустого захватывающего приспособления;
m0 - масса пустого захватывающего приспособления, кг;
vн = 4,6м/мин = 0,07 м/с - скорость подъема груза;
hнагр = 0,84 - КПД под нагрузкой.
Р ст.гр.под .= = 65,98 кВт.
Мощность на валу электродвигателя при подъеме пустого захватывающего приспособления, кВт:
Р ст.п.гр.= (4.2)
где hхх=0,42 - КПД механизма при холостом ходе.
Рст.п.гр.= =1,3 кВт.
Мощность на валу электродвигателя обусловленная весом груза, кВт:
Ргр.=(G+G0)*vс*10-3
где vс=vн=0,07 м/с - скорость спуска.
Ргр=(784000+7840)*0,07*10-3=55,42 кВт.
Мощность на валу электродвигателя, обусловленная силой трения, кВт:
Ртр.=() * (1 - нагр.) * vc * 10-3
Ртр .= () * (1-0,84) * 0,07 * 10-3 = 8,88 кВт.
Так как выполняется условие Ргр > Ртр, следовательно, электродвигатель работает в режиме тормозного спуска.
Мощность на валу электродвигателя при тормозном спуске, определяется следующим способом, кВт:
Рт.сп.=(G+G0)*Vс*(2-)*10-3
Рст.сп.=(784000+7840)*0,07*(2-)*10-3=44,8 кВт.
Мощность на валу электродвигателя во время спуска порожнего захватывающего приспособления, кВт:
Рс.ст.о.=G0∙Vс∙ (-2) ∙10-3
Рс.ст.о.=7840∙0,07(-2) ∙10-3=0,2 кВт.
Рассчитаем нагрузочный график механизма подъема мостового крана для наиболее характерного цикла работы
Время подъема груза на высоту Н:
tр1= =85,7 сек.
где Н-высота подъема груза, м.
Время перемещения груза на расстояние L:
t01= =48 сек.
Время для спуска груза:
tр2= =85,7 сек.
Время на зацепление груза и его отцепления:
t02= t 04=200 сек.
Время подъема порожнего крюка:
tр3= =85,7 сек.
Время необходимое для возврата крана к месту подъема нового груза:
t03= =48 сек.
Время спуска порожнего крюка:
tр4= =39,2 сек.
Вычертим нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла:
Рисунок 4.1- Нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла.
Таблица 4.1- Рабочий цикл механизма подъема.
Участки
Подъем груза
Па -
уза
Спуск груза
Па -
уза
Подъем крюка
Па -
уза
Спуск крюка
Па -
уза
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Рс, (кВт)
65,98
0
44,8
0
1,3
0
0,2
0
t, (cек)
85,7
48
85,7
200
85,7
48
85,7
200
Суммарное время работы электродвигателя:
S tр=tр1+ tр2+ tр3+ tр4=4*85,7 = 342,8 сек.
Суммарное время пауз:
S t0=t01+t02+t03+t04=48+48+200+200=496 сек.
Эквивалентная мощность за суммарное время работы электродвигателя, кВт:
Рэкв= (4.9)
Рэкв= =39,8кВт.
Эквивалентную мощность пересчитываем на стан- дартную продолжительность включения соответствующего режима работы механизма крана, кВт:
Рэн=Рэкв ∙
Рэн=39,8∙ = 1,26 кВт.
Определяем расчетную мощность электродвигателя с учетом коэффициента запаса, кВт:
Рдв=
где Кз = 1,2 - коэффициент запаса;
hред = 0,9 - КПД редуктора.
Рдв= =1,7 кВт.
Угловая скорость лебедки в рад/с и частота вращения лебедки в об/мин, определяется следующим способом:
wл=
где D - диаметр барабана лебедки, м.
wл = = 0,2 рад/с.
nл =
nл = = 2 об/мин.
Полученные значение мощности электродвигателя в пункте (4.11) и значение стандартной продолжительности включения ПВст = 20% , будут являться основными критериями для выбора электродвигателя.
Выберем электродвигатель из следующих условий:
Рном ³ Рдв
Рном ³ 50,7 кВт
Таблица 4.2 - Технические данные асинхронного электро - двигателя с фазным ротором типа МТН512-6
Параметры двигателя
Значение параметра
1
2
Мощность, Рн
55 кВт
Частота вращения, nн
970 об/мин
Ток статора, I1
99 А
Коэффициент мощности, Соs j
0,76
КПД, hн
89 %
Ток ротора, I2
86 А
Напряжение ротора, U2
340 В
Максимальный момент, Мm
1630 Нм
Маховый момент, GD2
4,10 кг∙м2
Напряжение, U
380 В
Частота, f
50 Гц
Продолжительность включения, ПВст
25 %
Целью расчета является расчет и построение естественной механической характеристик электродвигателя и механизма подъёма мостового крана.
Исходными данными являются технические данные выбранного электродвигателя МТН 512-6, и механизма подъёма, а также данные обмоток ротора и статора:
r1=0,065 Ом - активное сопротивление обмотки статора;
х1=0,161 Ом - реактивное сопротивление обмотки ста -тора;
r2=0,05 Ом - активное сопротивление обмотки ротора;
х2=0,197 Ом - реактивное сопротивление обмотки рото -ра;
к =1,21- коэффициент приведения сопротивления.
Определим номинальное скольжение:
S н=,
где w0 = ==104,6 рад/с;
wн = ==101,526 рад/с.
sн = =0,03
Номинальный момент:
Мн===541,73 Нм
Определим коэффициент перегрузочной способности:
λ = = = 3
Определим критическое скольжение:
sкр= sн( λ+√(λ 2-1))
sкр=0,03(3+√(32-1))=0,17
Определим номинальное активное сопротивление ротора:
r2н===2,28 Ом
где U2 - напряжение ротора, В;
I2 - ток ротора, А.
Активное сопротивление обмотки ротора:
R2вт=R2н∙Sн=2,28∙0,03=0,068 Ом
Найдём суммарное активное сопротивление роторной цепи для каждой ступени:
R2 =R2вт+R2ВШ
где R2вш - сопротивление реостата в цепи ротора =3,9 R2 =3,968
Для построения механических характеристик зададимся значениями скольжения от 0 до 1 и подставим в выражение:
М = 2 ∙ Ммах. ∙,
где а = = = 0,88
Рассчитаем механическую характеристику механизма подъёма мостового крана.
Механические характеристики производственных механизмов рассчитываются по формуле Бланка, Нм:
Мст. = М0 + (Мст.н - М0) ∙ ,
где Мст0 - момент сопротивления трения в движущихся частях, Нм;
Мст.н - момент сопротивления при номинальной скорости, Нм;
- номинальная угловая скорость вращения ротора электродвигателя, рад/с;
- изменяемая угловая скорость вращения ротора электродвигателя, рад/с;
х - показатель степени, который характеризует статический момент при изменении скорости вращения. Для механизмов перемещения и подъёма кранов х = 0. Следовательно:
Мст. = Мст.н. = ,
где Рст = 65,98 кВт - статическая эквивалентная мощность, пересчитанная на стандартную продолжительность включения, кВт;
- номинальная угловая скорость вращения ротора электродвигателя, рад/с;
Мст. = Мст.н. = = 649,8 Нм.
Построение графика механической характеристики механизма подъёма мостового крана производим на том же графике, где и механическая характеристика выбранного электродвигателя (Рисунок 7.1).
По графику видно, что механическая характеристика механизма подъёма имеет форму прямой линии, из этого следует, что статический момент Мст не зависит от скорости вращения.
Таблица 8.
Se
We
Мдв
0
104,6
0
0,01
103,5
215,9
0,02
102,5
420,3
0,03
101,4
610,14
Новости |
Мои настройки |
|
© 2009 Все права защищены.