Мостовой кран 80тонн

              М2 = (1,1 - 1,2) ? Мн = 1,2 ? 649,5 = 779,4 Нм  -  минималь  -

ный момент двигателя, Нм;

              Мн = 9550 ? [pic] = 9550 ? [pic]  =  541,4  Нм  -  номинальный

момент двигателя, Нм.

                                Мср.п = [pic] = 1082,45 Нм;

                   1,5 ? Мс.max = 1,5 ? 649,5 = 974,25 Нм;

 

                Мср.п = 1082,45 Нм > 974,25 Нм = 1,5 ? Мс.max

 

       Второе условие  выполняется.

       5.2.3 Третье условие  допустимой нагрузки:

                    М2 ( 1,2Мс.max                            (5.2.3)  [pic]

 

                    1,2 ?Мс.max = 1,2 ? 649,5 = 779,4 Нм.

 

                   М2 = 779,4 Нм ? 779,4 Нм = 1,2 ? Мс.max

 

       Третье  условие   выполняется.

 

       5.2.4 Проверяем  двигатель по условию осуществимости  пуска:

 

                     ад ( а                                   (5.2.4)  [pic]

 

 

 

       где ад - допустимое  линейное ускорение при  подъеме   или  перемещении

груза, м/с2;

 

              ад  = (0,2 ч 0,3) м/с2 - для механизма  подъема;

 

              a - наибольшее линейное  ускорение   при  подъеме  гру  -  за,

м/с2.

 

                                  а = [pic]

       где tп.мин - наименьшее время при пуске  с состояния покоя до скорости

v с наибольшей загрузкой, сек.

                                      tп.мин = [pic]        (5.2.4.1)  [pic]

 

       где       GD2прив       =       4        ?        Jприв,        кг?м2

(5.2.4.2)  [pic]

       где   Jприв   =   1,3   ?   Jдв   +   [pic]   ?   Wк.мех   ,    кг?м2

(5.2.4.3)  [pic]

       где            Jдв             =             [pic],             кг?м2

                      (5.2.4.4)  [pic]

                         Wк.мех            =            [pic],            Дж

(5.2.4.5)  [pic]

                    Мс.мах       =       9550       ?       [pic],        Нм

(5.2.4.6)  [pic]

       Мс.мах. = 9550 ? [pic] =649,5 Нм;

       Wк.мех = [pic] = 197,96 Дж;

       Jдв= [pic] = 1,025 кг?м2;

       Jприв = 1,3 ? 1,025 + [pic] ? 197,96 = 1,37 кг?м2;

       GD2прив = 4 ? 1,37 = 5,48 кг?м2;

       tп.мин = [pic] = 0,321 сек;

       а = [pic] = 0,218 м/с2

 

       ад = 0,3 м/с2 >  0,218 м/с2 = а

 

       Условие осуществимости  пуска выполняется.

 

       Так как электродвигатель  МТН 512 -  6   удовлетворяет   всем  условиям

выбора, то для  привода  механизма  подъема  мостового  крана  устанавливаем

электродвигатель данного типа.

 

      5.3 Выбираем тип  редуктора.

        Редуктор применяют   из  -  за  разногласия  скорости   вра  -  щения

барабана лебедки механизма  подъема и  вала  электро  -  двигателя.  Редуктор

выбирают по мощности, передаточному  числу и скорости вращения.

 

       5.3.1 Определяем  передаточное число редуктора:

 

                          iР = [pic]                          (5.3.1)  [pic]

 

       где D - диаметр  барабана лебедки, м;

             iп - передаточное число полиспастной  системы.

 

                              iР= [pic] = 42.3

 

       По справочнику  [pic] выбираю  тип редуктора  Ц2 -  500  со  следующими

техническими данными:

 

         nр = 970 об/мин;

         Рр = 49 кВт;

         iР = 50.94

         m = 505 кг.

 

 

 

  6 Расчет и выбор ступеней  сопротивлений в цепях электропривода  механизма

                           подъема мостового крана

 

       Целью  данного   расчета  является    выбор   магнитного   контроллера

переменного тока, в соответствии с его выбором   определяются  сопротивления

и  токи  ступеней  для  электропривода    механизма   передвижения   тележки

мостового крана.

       Исходными   данными  являются  технические   характеристики  выбранного

электродвигателя в пункте 5.

 

       6.1 Базисный момент, Нм:

                      М100% = 9550 ? [pic]                      (6.1)  [pic]

                       М100% = 9550 ? [pic] =649,5 Нм.

       6.2 Определяем расчетный ток резистора, А:

 

                        I100% = [pic]                           (6.2)  [pic]

 

       где Iн - номинальный  ток ротора, А;

             Рн - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

             nн - номинальная частота вращения, об/мин.

                          I100%= [pic] = 103,15 А.

       6.3 Определяем  номинальное сопротивление резистора,  в Ом:

                        Rн = [pic]                              (6.3)  [pic]

 

 

       где Ерн - напряжение  между кольцами ротора, В.

                            Rн = [pic] = 1,9 Ом.

 

       6.4 Согласно [pic] для  магнитного контроллера ТСАЗ160  с  защитой  на

переменном  токе  находим  разбивку  ступеней  сопротивлений  и   определяем

сопротивление каждого резис-тора (в одной фазе):

 

               R = Rном. ? [pic]                                (6.4)  [pic]

 

Обозначение ступени                       Rступ,%                    R ,Ом

 

 

       Р1      -       Р4                                                  5

       0,095

 

       Р4      -       Р7                                                 10

      0,19

       Р71       -       Р10                                              20

    0,38

       Р10       -       Р13                                              27

    0,513

       Р13       -       Р16                                              76

    1,444

       Р16       -       Р19                                              72

    1,368

       Общее                                                             210

   3,99

 

       6.5 Находим расчетную  мощность резистора (в трех  фа -зах), кВт:

 

                                                   Рр = [pic]   (6.5)  [pic]

 

       6.6 Определяем  согласно [pic]  таблице  8-4,  параметры   для  условий

режима С:

 

       Частота включений  фактическая 120 в час, приведенная

               z = 120 ?[pic] = 120 ? [pic] = 133,6;            (6.6)  [pic]

       k = 1,25 - коэффициент  нагрузки;

       а = 1,2 - коэффициент  использования;

       (экв.б = 0,76 - базисный  КПД электропривода;

       (экв = 0,73 - КПД  электропривода для z = 136,2, согласно [pic] рис. 8

- 11.;

       (дв = 0,85 - КПД электродвигателя;

       (0 = 0,4 - относительная  продолжительность включения.

 

      Рр = [pic]=

          =16,2 кВт.

            На одну фазу приходится: [pic] = 5,4 кВт.

      6.7 Определяем расчетный  ток резистора, А. Токовые нагрузки I100%   по

ступеням берём из [pic],таблица 7 - 9:

         Iр = [pic]                          (6.7)  [pic] Iр=[pic]= 60,61 А.

       6.8 Значения расчетных токов по ступеням:

 

                        I = Iр ? [pic]                          (6.8)  [pic]

       Обозначение ступени                    Iступ, %                  I  ,

А

 

 

       Р1    -     Р4                                                     83

          50,3

 

       Р4    -     Р7                                                     59

          35,75

       Р71     -     Р10                                                  59

        35,75

       Р10     -     Р13                                                  50

        30,3

       Р13     -     Р16                                                  42

        25,45

       Р16     -     Р19                                                  30

        18,18

 

       6.9 В соответствии  с таблицей нормализованных ящиков  резисторов   НФ

1А  выбираем для ступеней  Р1 - Р4, Р4 - Р7,  Р7 - Р10 ящик  2ТД.754.054-06,

имеющий длительный ток  102 А и  сопротивление 0,48 Ом. Для  ступеней  Р10  -

Р13, Р13 - Р16 выбираем ящик 2ТД.754.054-08, имеющий  длительный ток  64 А  и

сопротивление 1,28 Ом. Для ступеней Р16 - Р19,  выбираем  ящик  2ТД.754.054-

11, имеющий длительный ток  41 А и сопротивление  3,1  Ом.  Схема  включения

одной фазы резистора приведена  на рисунке - 6.1

 

 

 

    0,096    0,196                0,352           0,512                1,444

1,387

Р1          Р4              Р7                           Р10             Р13

Р16          Р19

 

       Рисунок 6.1 - Схемы  соединения ящиков резисторов.

 

       6.10 Рассчитаем  отклонение сопротивлений от  расчета и данные занесем

в таблицу - 6.1:

 

                         R%  = [pic] * 100%,                   (6.10)  [pic]

 

 

 

       Таблица 6.1 - Отклонения  сопротивлений от расчета.

 

 

 

|Ступени           |Rрасч ,Ом         |Rфакт ,Ом         |R% ,.%            |

|1                 |2                 |3                 |4                 |

|Р1-Р4             |0,095             |0,096             |-1                |

|Р4-Р10            |0,19              |0,196             |-3,157            |

|Р71-Р10           |0,38              |0,352             |7,3               |

|Р10-Р13           |0,513             |0,512             |0,2               |

|Р13-Р16           |1,444             |1,444             |0                 |

|Р16-Р19           |1,368             |1,387             |-1,38             |

|Итого             |4,3                                                     |

 

       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.

 

 

 

  7  Расчет  естественных  и   искусственных   механических   характеристик

электродвигателя и механизма  подъема мостового крана

 

       Целью  расчета   является  расчет  и  построение  естест   -венной   и

искусственных механических  характеристик  элект  -родвигателя  и  механизма

подъёма мостового крана.

       Исходными данными  являются технические данные  выбранного

электродвигателя МТН 512-6 пункта 5, и механизма подъёма пункта 3, 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.

 

       7.1 Определим номинальное  скольжение:

 

                     S н=[pic],                                 (7.1)  [pic]

    где w0  = [pic]=[pic]=104,6 рад/с;

          wн = [pic] =[pic]=101,526 рад/с.[pic]

             sн = [pic]=0,03

 

       7.2 Номинальный  момент:

 

 

             Мн=[pic][pic]=[pic]=541,73 Нм                      (7.2)  [pic]

       7.3 Определим коэффициент  перегрузочной способности:

 

                   ? = [pic] = [pic] = 3                        (7.3)  [pic]

 

       7.4 Определим критическое  скольжение:

 

                 sкр= sн( ?+?(? 2-1))                           (7.4)  [pic]

 

                          sкр=0,03(3+?(32-1))=0,17

 

       7.5 Определим номинальное  активное сопротивление ротора:

                          r2н=[pic]=[pic]=2,28 Ом               (7.5)  [pic]

 

       где U2 - напряжение ротора, В;

              I2 - ток ротора, А.

 

            7.6 Активное сопротивление обмотки  ротора:

 

                       R2вт=R2н?Sн=2,28?0,03=0,068 Ом

 

       7.7Найдём суммарное  активное сопротивление роторной  цепи  для  каждой

ступени:

 

                               R2S =R2вт+R2ВШ

 

 

    где  R2вш - сопротивление  реостата в цепи ротора.

 

                           R2ВШ1  =0,096                         R2S1 =

0,164

                           R2ВШ2 =0,292                  R2S2 =0,36

                           R2ВШ3 = 0,644                 R2S2 =0,712

                  R2ВШ4 =1,156                   R2S4 =1,224

                 R2ВШ5 =2,6                       R2S5 =2,668

                         R2ВШ6 =3,9                       R2S6 =3,968

 

    7.8 Для построения механических характеристик зада  -димся значениями

скольжения от 0 до 1 и подставим  в выра -жение:

 

                         М = 2 ? Ммах. ? [pic],                 (7.8)  [pic]

 

    где а = [pic] = [pic] = 0,88

    7.9 Скольжение на искусственных  характеристиках при выбранных  значениях

sе вычисляются по формуле:

                  sи = sе ? [pic]                               (7.9)  [pic]

 

    7.10 Угловые скорости  на искусственных характеристиках   вычисляются  по

формуле:

 

                   wи = w0 ? (1- s)                            (7.10)  [pic]

 

    7.11 Результаты расчётов М,  wе,  sи,  wи при различных значениях s

приведены в таблице 7.1

 

       7.12  Рассчитаем  механическую  характеристику  механиз  -ма  подъёма

мостового крана.

 

       Механические   характеристики   производственных   меха   -    низмов

рассчитываются по формуле Бланка, Нм:

 

              Мст. = М0 + (Мст.н - М0) ? [pic],     [pic]    (7.12.1)  [pic]

 

    где Мст0 - момент сопротивления  трения в движущихся частях, Нм;