Задача 1.3


Контрольное задание 1.
Задача 1.3.
Выбрать асинхронный электродвигатель переменного тока с n0 =750 об/мин для механизма подъема мостового крана грузоподъемностью GГ, кН; вес крюка G0, кН; скорость подъема vП, м/с, расчетная высота подъема 6 м, диаметр барабана DБ, мм; передача между валом двигателя и крюком состоит из двух зубчатых колес и полиспаста, состоящего из подвижного и неподвижного блоков и канатов. Коэффициент полезного действия полиспаста П = 0,95. Момент шкива, зубчатых колес и т.п., приведенных к валу двигателя, составляет 70% от момента инерции двигателя.
П и 0 - КПД редуктора при подъеме груза и пустого крюка соответственно. Общее время пауз tП =160 с. Данные к задаче 1-3 следует взять из табл.5 в соответствии с последней и предпоследней цифрами шифра.
Таблица 5.
Наименование параметров Цифры шифра
3 7
Последняя цифра шифра
Грузоподъемность крана GГ, кН 120
Вес крюка G0, кН 7,0
Предпоследняя цифра шифра
Скорость подъема, vП, м/с0,32 Диаметр барабана, DБ, мм 450 КПД редуктора при номинальном грузе Р0,8 КПД редуктора при подъеме пустого крюка, 0 0,4 Ускорение а = 0,2 м/с2.
Требуется:
Определить статическую мощность при подъеме и опускании груза и крюка, приняв vП подъема, равной vС опускания.
Выбрать асинхронный электродвигатель краново-металлургической серии напряжением 380 В.
Определить передаточное число редуктора при номинальной частоте вращения Н.
Определить статические и динамические моменты при подъеме и спуске, как груза, так и пустого крюка.
Определить время работы крана при пуске и установившемся движении.
Построить нагрузочные диаграммы и тахограммы за полный цикл работы крана с учетом статических и динамических моментов.
Проверить выбранный двигатель по нагреву и перегрузочной способности.
Решение:
Определяем статическую мощность РСТ. ПГ (кВт) на валу двигателя для механизма подъема груза:

Определяем статическую мощность РСТ. ПК (кВт) на валу двигателя при подъеме пустого крюка (GГ = 0, Р = 0):

Определяем статическую мощность РСТ. СГ (кВт) на валу двигателя для механизма спуска груза:

При Р Р > 0,5 знак «минус» показывает, что двигатель работает в тормозном режиме.
Определяем статическую мощность РСТ. СК (кВт) на валу двигателя для механизма спуска пустого крюка:

2. Для выбора электродвигателя необходимо определить ПВ (продолжительность включения) и эквивалентную мощность РЭ привести к стандартному ПВ. При этом нужно учесть коэффициент запаса КЗ, учитывающий дополнительную загрузку двигателя при пуске и торможении: КЗ =1,06-1,2 в зависимости от числа циклов в час.
Эквивалентную мощность, приведенную к стандартной ПВ, определяем по формуле:


где tP – время работы;
ПВР – расчетное значение продолжительности включения.
Время принимается равным для всех операций.
Расчетное значение продолжительности включения определяем по формуле:

где tP – время работы;
tП – время пауз.
Определяем время разгона (торможения):

Определяем путь при разгоне (торможении):

Определяем путь, пройденный с установившейся скоростью:

Определяем время, пройденное с установившейся скоростью:

Определяем суммарное время пауз:

Определяем суммарное время работы:

Определяем расчетную продолжительность включения ПВР:

Определяем эквивалентную мощность, приведенную к стандартной ПВ:

КЗ = 1,15.
Торможение осуществляется механическим тормозом, поэтому двигатель в это время отключен.


Двигатель выбираем по таблице 6.
Таблица 6
Технические номинальные данные краново – металлургического электродвигателя серии МТН с фазным ротором 50 Гц, 380 В, ПВ = 40%
Тип двигателя Мощность на валу, РН, кВт Частота вращения nН, об/мин Ток статора при 380В, А КПД, % Cos Максимальный момент, Нм Момент инерции ротора, кгм24МТН22 5L8 37 725 87,4 0,87 0,74 1390 1,43
Примечание: три цифры после Н указывают высоту центров в мм, последняя цифра – число полюсов.
3. Номинальная угловая частота вращения выбранного электродвигателя:

Передаточное число редуктора:

4. Определяем статические и динамические моменты.
Статический момент при подъеме груза МСТ.ПГ:

Статический момент при спуске груза МСТ.СГ:

Статический момент при спуске пустого крюка МСТ.СК:

Статический момент при подъеме пустого крюка МСТ.ПК:

Определяем динамические моменты исходя из допустимого ускорения а≤0,2, с учетом приведенного момента инерции вращающихся и поступательно движущихся масс:

где Кt - поправочный коэффициент, учитывающий разгон электродвигателя на естественной характеристике. Kt определяется по таблице 7.Таблица 7
Зависимость поправочного коэффициента от величины номинального скольжения двигателя
Номинальное скольжение, SН,% 0-2 3-6 7-12 13-18
Поправочный коэффициент, Kt 1,15 1,2 1,25 1,35
Определяем 0 – скорость холостого хода:

Определяем SН – номинальное скольжение:

Кt = 1,2.
GГ = 90 кН = 120000 Н– масса груза;
G0 = 5 кН = 7000 Н – масса крюка;
1кгс = 9,81Н;

Определяем приведенные моменты инерции.
Приведенный момент инерции при подъеме груза JПР.ПГ:

Приведенный момент инерции при подъеме крюка JПР.ПК:

Приведенный момент инерции при спуске груза JПР.СГ:

Приведенный момент инерции при спуске крюка JПР.СК:

Определяем динамические моменты.
Динамический момент при подъеме груза МДИН.ПГ:

Динамический момент при подъеме крюка МДИН.ПК:

Динамический момент при спуске груза МДИН.СГ:

Динамический момент при спуске крюка МДИН.СК:

Определяем пусковые моменты
Пусковой момент при подъеме груза МПУСК.ПГ:

Пусковой момент при подъеме крюка МПУСК.ПК:

Пусковой момент при спуске груза МПУСК.СГ:

Пусковой момент при спуске крюка МПУСК.СК:

Проверка электродвигателя на перегрузочную способность.
При проверке электродвигателя на перегрузочную способность проверяем соотношение M1 ≤0,81MКР, где 0,81 - коэффициент, учитывающий снижение напряжения сети на 10%; M1 определяется, исходя из выражения:

где МСТ - момент сопротивления при подъеме номинального груза;
МСТ = 704,3 Н∙м.
Принимая М2 = 1,1∙ МСТ = 1,1∙ 704,3 = 774,73 Н∙м получим, что

Проверка электродвигателя на нагрев.
Проверка электродвигателя на нагрев с учетом динамического момента и ухудшения охлаждения при пуске определяемся по формуле:


МП.ПГ = 859,7 Н∙м – пусковой момент при подъеме груза;
МП.ПК = 217,8 Н∙м – пусковой момент при подъеме крюка (без груза);
МП.СГ = 217,8 Н∙м – пусковой момент при спуске груза;
МП.СК = -157,6 Н∙м – пусковой момент при спуске крюка (без груза);
tП = 1,6 с – время пуска;
МСТ.ПГ = 704,3 Н∙м – статический момент при подъеме груза;
МСТ.СГ = 366,2 Н∙м – статический момент при спуске груза;
МСТ.СК = -18,7 Н∙м – статический момент при спуске крюка (без груза);
МСТ.ПК = 77,7 Н∙м – статический момент при подъеме крюка (без груза);
tУ = 17,15 с – установившееся время движения;
β – коэффициент ухудшения теплопроводности;




Находим МН.ДВ – номинальную мощность двигателя:


Приложенные файлы

  • docx 23856114
    Размер файла: 148 kB Загрузок: 2

Добавить комментарий