Курсовая работа: Расчет электропривода механизма подъема крана

- для механизма поворота стрелы:

(3.4)

где Н, φ – линейное и угловое перемещение груза, м;
δ – коэффициент использования паспортной скорости (для механизмов подъема и изменения вылета стрелы δ= 1; поворота 0,7…0,8; передвижения 0,8…0,9);
ω – угловая скорость установившегося движения механизма поворота, рад/с.

3.5 Определение длительности цикла

Длительность цикла определяется через производительность Q и грузоподъемность G крана:

(3.5)

3.6 Построение циклограммы

По рассчитанным параметрам строится циклограмма. На рисунке 3.1 изображена циклограмма портального крана работающего по схеме «судно-склад».

рис 3.1. циклограмма портального крана

3.7 Определение относительной продолжительности включения

По построенной циклограмме определяются время работы электродвигателя в течении всего цикла и определяется относительная продолжительность включения:

где - полное время работы двигателя в течении всего цикла, с.

(3.6)

4 Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателей

Цикличность работы кранового механизма подъема, необходимость «мягкой» посадки груза и ряд других факторов приводят к тому, что работа двигателей сопряжена с большим числом включений в час (до 800…1200 включений в час). Для обеспечения необходимой производительности время разгона привода, при наличии номинального момента сопротивления на валу должно быть минимальным.

Поэтому на кранах применяются электродвигатели специального исполнения (крановые электродвигатели), отличаются повышенной кратностью максимального момента (λ=2,5…3,0), большим допустимым числом включений в час, высокой надежностью в эксплуатации.

В ряде случаев, особенно при работе с тяжелыми грузами, от привода может потребоваться довольно широкий диапазон регулирования скорости вращения, высокая плавность разгона и торможения, перехода с одной характеристики на другую, что является условием надежной работы крана в целом.

При выборе электродвигателя следует иметь запас по мощности (3…5%), учитывающий значительное ухудшение теплоотдачи машины, работающий на пониженных скоростях.

4.1 Предварительный выбор электродвигателя

Необходимая мощность электродвигателя определиться

(4.1)

где z – число приводных двигателей механизма подъема (z=1);
1,1 – коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки двигателей (при z=1 коэффициент отсутствует).

Так как расчетная относительная продолжительность включения двигателя не соответствует стандартной, то рассчитанное значение мощности следует привести к стандартному значению ПВ_ст =60%:

(4.2)

По найденной мощности P_расч для ПВ_cт =60% из каталога предварительно выбирается электродвигатель переменного тока МТН 712-10.

4.2 Проверка электродвигателя на перегрузочную способность

Проверка электродвигателя на перегрузочную способность выполняется по условию:

(4.3)

где - максимальное значение момента сопротивления, Нм;
- максимальный вращающий момент электродвигателя,
0,8 – коэффициент, учитывающий снижение момента электродвигателя при уменьшении напряжения питающей сети на 10%.

Максимальное значение момента сопротивления на валу электродвигателя:

(4.4)

где - номинальная частота вращения выбранного электродвигателя, рад/с.

Общее передаточное число редуктора подъема может быть определено по выражению:

(4.5)

где - радиус лебёдки барабана, м.

4.3 Проверка двигателя на нагрев