Дипломная работа: Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза

где G - вес ворот с тяговым устройством, Н;

R_б - радиус барабана подъемной лебедки, м;

б) от трения в опорно-ходовых и закладных частях

М_тр =f₁ PR_б +f₂ DPR_б ,

где f₁ , f₂ - коэффициент трения опорного устройства и уплотнения;

P и DP - силы гидростатического давления на ворота и на заклад­ные части, Н.

При этом М_с =М_в +М_тр . Для привода затворов галерей,кроме указанных нагрузок, учитывают момент, создаваемый вертикальным давлением во­ды:

М_верт =YSR_б ( H_в -f_о Н_н ),

где S - площадь затвора,м² ;

H_в , Н_н - напор на верхнюю и нижнюю ( выпор ) поверхности затво­ра,м;

f_о - коэффициент подсоса.

1.4 Элементы электрического оборудования шлюзов.

Электрическое оборудование, обеспечивающее четкую и надежную ра­боту гидротехнических сооружений, условно можно разделить на три основных группы: силовое электрооборудование приводов, электричес­кие аппараты и системы управления, элементы и устройства электрос­набжения.

1.4.а. Силовое оборудование приводов. К силовому электрооборудо­ванию прежде всего относят электрические двигатели и электрические приводы тормозов.

Электрические двигатели. К электрическим двигателям гидротехни­ческих сооружений предъявляются высокие требования в отношении обеспечение нормальной работы в условиях резких колебаний нагрузки, температуры окружающей среды и повышенной влажности. На гидротехни­ческих сооружениях применялись исключительно крановые электродвига­тели переменного тока с короткозамкнутым и фазным ротором серии МТК и МТ специального исполнения, обладающие достаточно высокой перег­рузочной способностью и механической стойкостью. От обычных они от­личаются тем, что обмотка статора их при изготовлении подвергается вакуумной пропитке изоляционным влагостойким компаундом, а в под­шипниковых щитах имеются вентиляционные отверстия, предназначенные для предотвращения появления конденсата внутри двигателя.

В настоящее время на гидротехнических сооружениях получают расп­ространение и крановые двигатели серий МТКВ МТВ с изоляцией класса В, допускающей увеличение номинальной мощности двигателя при преж­них габаритных размерах.

Из - за отсутствия крановых двигателей необходимой мощности ста­ли применяться двигатели общепромышленного назначения. Однако эти двигатели менее надежны в эксплуатации, хуже работают в условиях гидротехнических сооружений, обладают меньшей перегрузочной способ­ностью.

Режим работы двигателей гидротехнических сооружений, как прави­ло, кратковременный с ярко выраженной цикличностью работы. Продол­жительность цикла в зависимости от вида сооружения и характера ра­боты составляет 30 -60 минут. Продолжительность работы двигателей в цикле при этом колеблется от одной до 6 - 8 минут.

Электрические приводы тормозов. Большинство механизмов гидротех­нических сооружений снабжают тормозами закрытого типа, как правило, колодочными. Тормоза служат для удержания подъемноопускных устройс­тв в поднятом положении, а поворотных в строго фиксированном поло­жении. Кроме того, с помощью тормоза можно сократить тормозной путь

- выбег механизма. Особенно высокие требования предъявляются к тор­моза многодвигателтельных систем, где необходима одинаковая эффек­тивность действия тормозов для сохранения синхронизации и последо­вательности движения элементов.

Для приведения в действие механических тормозов применяются длинноходовые электромагниты серии МО и электрогидравлические тол­катели серии ЭГП.

1.4.б. Электрические аппараты системы управления. Эта группа объединяет аппараты коммутации и защиты, аппараты технологической последовательности и блокировок, контроля и сигнализации. Кроме уп­равления основными механизмами и процессами, специальные системы этой группы аппаратов обеспечивают информацию о состоянии наиболее ответственных элементов и режимах работы и осуществляют регулирова­ние движения судов.

Коммутационные аппараты. Для коммутации силовых цепей гидротех-

нических сооружений применяются в основном электромагнитные контак­торы серии КТ. Бесконтактные ( полупроводниковые ) контакторы тока используют лишь в опытном порядке с тиристорными станциями управле­ния.

Аппараты защиты. На шлюзах применяются максимальная токовая и минимальная защита. Для максимальной токовой защиты двигателей во­рот и затворов обычно используют электромагнитные или индукционные реле максимального тока серии РЭ и ИТ, Для защиты от перегрузок электротепловые реле ТР, для минимальной защиты - реле напряжения.

Реле промежуточное используется для подготовки цепей управления к заданным операциям ( например, цикловому или раздельному управле­нию ). Кроме того, промежуточные реле в некоторых случаях позволяют сократить число контактов, включаемых в цепь управления. Например, вместо того чтобы включить кнопку " Стоп " всех постов управления в цепь управления, можно включить их цепь катушки промежуточного ре­ле. При нажатии любой из этих кнопок размыкаются контакты этих реле в цепи управления и происходит остановка привода. В качестве проме­жуточных реле широкое применение находят реле серии РП.

Реле времени служат для управления контакторами ускорения, а также в других случаях, когда необходимо, чтобы между двумя опера­циями был определенный промежуток времени. Для этих целей на водных путях в основном используются электромеханические реле с приводом на переменном токе и электромагнитные реле времени постоянного то­ка.

Кнопки и ключи управления применяются общего назначения, рассчи­танные на работу в условиях повышенной влажности.

Путевые выключатели. На шлюзах черезвычайно распространены путе­вые выключатели. Они служат для отключения двигателей при достиже­нии затворами конечных и предельных положений, а также для блокиро­вок. Различают путевые выключатели двух типов: блок - аппараты и конечные выключатели. Первые, по своему устройству подобные коман­доконтроллерам, являются средством управления и блокировок в функ­ции пути, а вторые, обычно рычажного типа, устанавливаются для сра­батывания в конце пути.