Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами»




Скачать 361.69 Kb.
НазваниеМетодические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами»
страница3/3
Дата публикации23.08.2013
Размер361.69 Kb.
ТипМетодические указания
uchebilka.ru > Математика > Методические указания
1   2   3

^ 11. РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА

ПЕРЕДВИЖЕНИЯ КРАНА
Исходные данные.

1. Вес перемещаемого груза - Gг, Н

2. Вес крана - Gк, H
3. Длина пути перемещения - Lk, М

4. Скорость передвижения - Vк, м/с

5. Передаточное число редуктора - i

6. Диаметр ходового колеса - Dк, М

7. Диаметр цапфы колеса - dц, М
8. Коэффициент полезного действия механизма -
9. Число циклов в час - Nц

10.Род тока - постоянный

Кинематическая схема приведена на рис. 26.


Предварительная мощность двигателя
Р`пред = КРс,

где К - коэффициент, учитывающий цикличность работы механизма = 0,95;

Р - максимальная статическая мощность двигателя, необходимая для перемещения номинального груза, кВт
Рс =

где Vк - скорость передвижения крана, м/с (исходные данные);

- коэффициент полезного действия механизма (исходные данные);

Fк - тяговое усилие на обода ходового колеса, Н
Fк =

где Gkвес крана, Н (исходные данные);

Gг - вес груза, Н (исходные данные);

Dk - диаметр ходового колеса, м (исходные денные);

dц- диаметр цапфы колеса, м(исходные данные), м;

- коэффициент трения в опорах осей ходовых колёс.
Для подшипников скольжения = 0,080,1;

Для шариковых и роликовых подлинников = 0,015;

Для конических подшипников качения = 0,02;

f - коэффициент трения качения колеса по рельсу, см (значения в таблице 5).



1 – тормоз 2 – редуктор 3 - двигатель
^ Рис. 26. Кинематическая схема механизма передвижения крана (тележки).

Значение коэффициента трения качения f
Таблица 5


Тип рельса


Диаметр ходового колеса, км

200300

400500

600700

800

9001000

Плоский
С выпуклой голов­кой Р, КР

0,03
0,04

0,05
0,06

0,06
0,08

0,08
0,1

0,07
0,12


- коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления дви­жению, вызываемые неизбежными перекосами крана (трение в ребордах и торцах ступиц).

Значение коэффициента зависит от отношения пролёта крана к его базе, а также от конструкции ходовых колёс крана и может быть принято по данным таблицы 6.

Значение коэффициента

Таблица 6

Отношение пролета крана к его базе



Значение коэффициента при ходовых колесах

На подшипниках скольжения при цилиндрическом ободе

На подшипниках качения при ободе

Цилиндрич.

Коническ.

1

1,35

2,0

1,2

2

1,4

2,1

1,2

3

1,45

2,2

1,2

4

1,5

2,3

1,3

5

1,55

2,4

1,3

6

1,6

2,6

1,3



Ориентировочная продолжительность включения

ПВ% =

где tц - время цикла

tц = С

где Nц - число циклов в час (исходные данные);

К1 - количество операций в течение одного цикла;
Для механизмов передвижения = 2;

tp - время одной операции (передвижение с грузом или без груза
tp =

где Lк - путь передвижения крана, м (исходные данные);

Vк - скорость передвижения, м/с (исходные данные).
Предварительная мощность при каталожной продолжительности включения
Рпред = Рс кВт

Скорость вращения двигателя



где Dк - диаметр ходового колеса, м (исходные данные).
По рассчитанным Рпред и по каталогу выбираем двигатель постоянного тока последовательного возбуждения, соблюдая условие, что номинальная мощность Рн должна быть равна или несколько боль­ше предварительной, т.е.
Рн Рпред.
При выборе двигателей для механизмов передвижения кранов следует иметь в виду, что некоторые типы кранов имеют по два и больше двигателей. В этом случае предварительная мощность, по ко­торой выбирается двигатель,

Р``пред = кВт
где п - количество рабочих двигателей (по кинематической схеме).

В ряде случаев, с целью повышения надёжности, применяют много двигательный привод, в котором, при необходимости, один из двигате­лей может быть отключён без уменьшения производительности крана.

Тогда предварительная мощность для выбора двигателя определяется как

Р``пред = кВт
Статические моменты, приведённые к валу двигателя.

  1. При передвижении крана с грузом


Мсг =

где D - диаметр ходового колеса, м;

Gr - вес перемещаемого груза, Н;

Dk- вес крана без груза, Н;

Dц- диаметр цапфы ходового колеса, М.

2. При передвижении крана без груза
Мсо =
где - коэффициент полезного действия механизма при данной нагрузке. Определяется по кривым , приведённым на рис. 23.
Кз =

При наличии продольного уклона подкрановых путей учитывается также статический момент, обусловленный тангенциальной составляющей силы от веса крана и груза.

Приведённый к валу двигателя статический момент от этой силы.

1. При движении крана с грузом


2. При движении крана без груза


где - уклон подкрановых путей.
Для путей с железобетонным фундаментом на металлических балках = 0,001.

Для путей с щебеночным основанием и деревянными шпалами = 0,002.

Для подтележных путей на мосту крана = 0,002.

Для кранов, установленных на открытом воздухе должен учиты­ваться также момент, создаваемый ветровой нагрузкой.


  1. При передвижении с грузом


Мсвг = P*(S1 + S2) *

где P - удельное давление ветра = (150 400) н/м2;

S1 - подветренная площадь крана, м2

S2 - подветренная площадь груза, м2
2. При передвижении без груза
Мсво = P*S1 *
В общем случае, приведённый к валу двигателя полный статический момент определяется как алгебраическая сумма отдельных составляющих.

1. При передвижении с грузом
Нм
2. При передвижении без груза
Нм


Динамические моменты, приведённые к валу двигателя
Для определения величины приведённого к валу двигателя дина­мического момента пользуются уравнением

Мдин = Jэ * Нм

где Jэ - приведённый к валу двигателя момент инерции системы, кгм2.
^ Для механизма передвижения крана
1. С грузом

Jэг = Jдв+Jш+Jм+Jред+Jпдг;
где Jдв - момент инерции двигателя,кгм2 (по каталогу);

Jш - момент инерции тормозного шкива, кгм2 (по каталогу);

Jм - момент инерции муфты и быстроходного вала редуктора, кгм2
(по каталогу);

Jред - момент инерции редуктора, приведённый к валу двигателя;

Jпдг – момент инерции поступательно-движущихся элементов системы, приведённый к валу двигателя.
Jпдг = кгм2;
где Vк - скорость перемещения крана, м/с;

- скорость вращения двигателя, рад/с.

В виду того, что момент инерции Jред в каталогах, приводится сравнительно редко, а определение его расчётным путём представляет известные трудности, эквивалентный момент инерции определяют из уравнения
Jэг = К*(Jдв+Jш+Jм)+Jпдг;
где К - коэффициент, учитывающий приближённо момент инерции ре­дуктора и других элементов, вращающихся со скоростью отличающейся от скорости двигателя = 1,1 1,2.
В ряде случаев Jш и Jм также определяют приближённо в долях от момента инерции ротора двигателя
Jш = (0.15 0.3) * Jдв;

Jм = (0,1 0,2) * Jдв
2. Без груза

Jэо = К*(Jдв+Jш+Jм)+Jпдо;
где Jпдо - момент инерции поступательно—движущихся элементов системы без учёта веса груза, приведённый к валу дви­гателя.
Jпдо = кгм2;
- ускорение или замедление ротора двигателя, рад/с2
Предельно допустимое ускорение двигателя

где Dk - диаметр ходового колеса, м;

- максимально допустимое линейное ускорение механизма.
= м/с2
где Gк- вес крана без груза, Н;

q - ускорение силы тяжести = 9,81 м/с2

z - сила тяги без груза на приводных осях.

Z = Gсц*К

где К - коэффициент сцепления колёс с рельсами;

для сухих колёс K 0,I5 + 0,2,

для влажных К 0,1+ 0,12.

Gсц - сцепной вес, т.е. сумма наименьших давлений одновременно действующих на приводные колёса.
Gсц =

где Ппр- количество приводных колёс;

- общее количество колёс.
Величина ускорения , определённая по вышепри­ведённой формуле, применяется в том случае, когда нет ограничений в части сокращения времени разгона.

Обычно, для большинства кранов, величина ускорения значительно меньше и принимается на основании рекомендаций заводов-изготовителей или опытных данных (см.табл. и кривые на рис. ).

Величина ускорения может быть также определена, если задано время разгона (пуска)
м/с2

где tp - время разгона, с.
При отсутствии в задания конкретных указаний в отношении продолжительности разгона, эта величина может быть принята на основании средних опытных кривых, приведённых на рис.10.

Величина замедления при торможении aт обычно принимается равной ap или в соответствии с заданием.

Средний пусковой момент, развиваемый двигателем при разгоне с грузом
Мср.п.г. = Мсг + Мдин.г
где Мдин.г - динамический момент системы при разгоне с грузом
Мдин.г. = Jэг* Нм,

при разгоне без груза
Мср.п.о. = Мсо + Мдин.о
где Мдин.о - динамический момент системы при разгоне без груза.
Мдин.о. = Jэо* Нм,
Схемы управления двигателями механизмов передвижения в большинстве своём не предусматривают наложения механических тормозов при установке командоконтроллера в нулевое положение, а остановка крана происходит за счёт свободного выбега и применения торможе­ния противовключением. В связи с этим требуется, чтобы двигатель в этом режиме развивал определённый тормозной момент, величина ко­торого при торможении с грузом
Мср.т.г. = Мдин.г - Мсг
При торможении без груза
Мср.т.о. = Мдин.о - Мсо
Так как для рядовых приводов крановых механизмов не представляется возможным контролировать величину загрузки, то средний пус­ковой и средний тормозной моменты ограничиваются величинами
Мср.п.о. и Мср.т.о.
По рабочим характеристикам для выбранного двигателя находим значения скорости вращения и соответствующие развиваемым моментам Мсг и Мсо.

При отсутствии рабочих характеристик можно воспользоваться характеристиками для двигателей данной серии (рис. 27,28).

Время разгона механизма с грузом
tрг = Jэг * , с

где - конечное и начальное значение скорости враще­ния двигателя.

При пуске ;
Время разгона механизма без груза
tpo = Jэо * , с

где ; .
Время торможения с грузом
tтг= Jэu * , с

где - скорость, с которой начинается режим торможения. При тор-­ можении с полной скорости ;

- скорость, при которой заканчивается режим торможения.

При торможении до полной остановки .

Время торможения без груза

tто= Jэо * , с

где = 0;

Фактические скорости передвижения крана:

1. С грузом

Vr =

2. Без груза

V0 =

Путь, пройденный краном при пуске с грузом
Sпг =

При пуске без груза
Sпо =

При торможении с грузом

Sтг =

При торможении без груза

Sто =
Дуть движения с установившейся скоростью:

1. С грузом

Sуг = Lk – Sпг - Sтг

  1. Без груза

Sуо = Lk – Sпо - Sто
Время установившегося движения

  1. С грузом


tуг = , с

где Vг - скорость движения с грузом, м/мин;


2. Без груза

tуо = , с
Так как проверка двигателей последовательного возбуждения на нагрев производится методом эквивалентного тока, что объясня­ется не линейной зависимостью между током к моментам по рабочим илb универсальным характеристикам определяют величину тока соот­ветствующую каждому значению момента (табл.7).

  1. Мсрпо% =

где Мн - номинальный момент двигателя

Мн = Нм

2. Icрпо =

где Iсрпо - по характеристике;

3. ,

где - по характеристике.
Эквивалентный ток при фактической ПВ
Iэф =
Фактическая величина продолжительности включения
ПВ% =

При ПВ% отличающейся от ПВ выбранного двигателя необходимо выполнить приведение к ПВ двигателя

Iэ = Iэф* А.

Если соблюдается условие Iн 1э, то двигатель удовлет­воряет условиям нагрева и может быть окончательно принят к уста­новке. В противном случае выбирается двигатель следующего габарита и повторяется расчёт.

Скоростная и нагрузочная диаграммы приведены на рис. 29.

Список рекомендуемой литературы
1. В.В. Москаленко Электрический привод. М.: Высшая школа, 1991. – 430 с. - ил.
2. Л.С. Цейтлин Электропривод, электрооборудование и основы управления. М.: Высшая школа, 1985. – 192 с.- ил.
3. Я.М. Большам Справочник по проектированию электропривода и силовых осветительных установок, М.: Энергия, 1976. – 727 с. – ил.
4. Е.Н. Зимин, В.И. Преображенский Электрооборудование промышленных предприятий установок и заводов – М.: Энергоиздат, 1981. – 552 с., ил.
5. Я.М. Бунич, А.Н. Глазков Электрооборудование промышленных предприятий и электроустановок – М.: Стройиздат, 1981. – 391 с., ил.
6. Б.М. Рапутов Электрооборудование металлургических кранов – М.: Металлургия, 1988. – 248 с., ил.
7. М.М. Фотиев Электрооборудование предприятий чёрной металлургии – М.: Металлургия, 1980. – 312 с., ил.
8. А.Г. Яуре, Крановый электропривод. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 344 с., ил.




1   2   3

Похожие:

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине...
Курсовой проект является самостоятельной работой студента, завершающей изучение дисциплины «Системы управления электроприводами»

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине...
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Проектирование холодильных установок”./ Составитель В. М. Арсеньев....

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания и задание к выполнению курсового проекта по...
Методические указания и задание к выполнению курсового проекта по дисциплине «Алгоритмическое и программное обеспечение электротехнических...

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания и задание к выполнению курсового проекта по...
Методические указания и задание к выполнению курсового проекта по дисциплине «Алгоритмическое и программное обеспечение электротехнических...

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового...
Методические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового проекта «Выбор объекта инвестирования» по дисциплине “Инвестиционный...

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового...
Методические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового проекта «Выбор объекта инвестирования» по дисциплине “Инвестиционный...

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по технической...
Методические указания к выполнению курсового проекта по технической эксплуатации городского электрического транспорта. Подвижной...

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания к курсовому проектированию по дисциплине "проектирование...
Общие требования к содержанию курсового проекта и ходу курсового проектирования 3

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания к изучению курса «Финансы предприятий» ивыполнению курсового проекта
Методические указания к изучению курса «Финансы предприятий» и выполнению курсового проекта (для студентов 4, 5 курсов специальностей...

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теория механизмов и машин»
Перезатверджено на засiданнi методичноi ради факультету Пiмот протокол №6 вiд 20. 02. 2012

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<