СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, Расчет мощности электродвигателя привода мостового крана по нагрузочному графику и выбор электродвигателя в каталоге - Электрооборудование мостового крана
Расчет мощности электродвигателя привода мостового крана по нагрузочному графику и выбор электродвигателя в каталоге
Исходными данными проектирования являются физические и геометрические параметры механизма передвижения моста, а также размеры помещения цеха, в котором расположен кран. Исходные данные представлены в таблице:
Таблица 2.1
Наименование параметра |
Значение параметра |
Грузоподъемность главного крюка |
10т |
Скорость подъема главного крюка хн |
4,6 м/мин |
Скорость передвижения крана хм |
75 м/мин |
Скорость передвижения тележки |
30 м/мин |
Высота подъемного главного крюка |
6 м |
Масса главного крюка |
0,1 т |
Диаметр барабана лебедки D |
700 мм |
Масса тележки |
4 т |
Длинна перемещения моста L |
60 м |
Длинна перемещения тележки L |
22 м |
КПД моста |
0,82% |
Режим работы крана средний |
С |
Продолжительность включений ПВ% |
40% |
Радиус ходовых колес |
550 мм |
Радиус шейки оси ходовых колес |
75 мм |
Диаметр барабана лебедки |
0,7 м |
Jп передаточное число полиспаста |
12 |
Целью расчета является определение статических нагрузок, приведенных к валу электродвигателя, для выбора мощности электродвигателя механизма подъема мостового крана.
Исходными данными являются технические характеристики мостового крана таблица №1,п. 1.3.и [Л. З].
Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза, определяется следующим образом:
РСт. гр. под = (G+G0)* нН * 10-3/ зНагр
Где G=m*g=10*10-3 * 9,8=98000Н - вес поднимаемого груза;
M - номинальная грузоподъемность, кг;
G - ускорение свободного падения, м/с2;
G0=m0*g=0,1 *103 * 9,8=980 Н - вес пустого захватывающего приспособления;
MO-масса пустого захватывающего приспособления, кг;
НН = 4,6м/мин = 0,07 м/с - скорость подъема груза;
ЗНагр =0,84 - КПД под нагрузкой.
РСт. гр. под = (98000+3980)* 0,07 * 10-3/ 0,84= 8,25кВт
Мощность на валу электродвигателя при подъеме пустого захватывающего приспособления:
РСт. п..гр = G0 * нН * 10-3/ зХх кВт
Где зХх = 0,42 - КПД механизма при холостом ходе
РСт. п..гр = 980 * 0,07 * 10-3/ 0,42 = 0,16кВт
Мощность на валу электродвигателя, обусловленная весом груза:
РСт. п..гр = (G +G0) * нС * 10-3, кВт
Где нС= нН=0,07 м/с - скорость спуска
РСт. п..гр = (98000 +980) * 0,07 * 10-3 = 6,93кВт
Мощность на валу электродвигателя, обусловленная силой трения
РТр = (G +G0) / зНагр * (1- зНагр) * нС * 10-3
РТр = (98000 +980) / 0,84 * (1- 0,84) * 0,07 * 10-3 =1,32кВт
Так как выполняется условие РГр > РТр,следовательноГ Электродвигатель работает в режиме тормозного спуска.
Мощность на валу электродвигателя при тормозном спуске, определяется следующим способом:
РТ. сп = (G +G0) * нС (2-(1/ зНагр))* 10-3, кВт
РТ. сп = (98000 +980) * 0,07 (2-(1/ 0,84))* 10-3=5,61кВт
Мощность на валу электродвигателя во время спуска порожнего захватывающего приспособления:
РТ. ст. о. = G0 * нС ((1/ зХхх)-2)* 10-3, кВт
РТ. ст. о. = 980 * 0,07 ((1/ 0,42)-2)* 10-3= 0,03 кВт
После определения статических нагрузок рассчитаем нагрузочный график механизма подъема мостового крана для наиболее характерного цикла работы, используя [Л.7 с 389] по таблице 18-1 (Таблица №2)
Время подъема груза на высоту Н:
TР1=H/нН=6/0,07 =85,7 сек.
Где Н - высота подъема груза, м
Время перемещения груза на расстояние L
T01=H/нКр=6/1,25 =48 сек.
Время для спуска груза:
TР2=H/нН=6/0,07 =85,7 сек.
Время на зацепление груза и его отцепления:
T01= t04= 200 сек.
Время подъема порожнего крюка:
TР3=H/нН=6/0,07 =85,7 сек.
Время необходимое для возврата крана к месту подъема нового груза: t03=L/нКр=60/1,25 =48 сек.
Время спуска порожнего крюка:
TР4=H/нН=6/0,07 =85,7сек.
Вычертим нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла:
Таблица 2-2 Рабочий цикл механизма подъема.
Участки |
Подъем груза |
Пауза |
Спуск груза |
Пауза |
Подъем крюка |
Пауза |
Спуск крюка |
Пауза |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Ре. (кВт) |
8,25 |
0 |
5,61 |
0 |
0,16 |
0 |
0,03 |
0 |
T, (сек) |
85,7 |
8 |
85,7 |
200 |
85,7 |
8 |
85,7 |
200 |
Суммарное время работы электродвигателя:
?tР= tР1+ tР2+ tР3+ tР4= 4*85,7 = 342,8 сек.
Суммарное время пауз:
?t0= t01+ t02+ t03+ t04= 48+48+200+200=496 сек. Действительная продолжительность включения:
ПВД=(?tР/(tР+t0))*100%
ПВД=(342,8/(342,8+496))*100% = 40,8%
Эквивалентная мощность за суммарное время работы электродвигателя:
РЭкв =v Р2С1 * tР1+ Р2С2 * tР2+ Р2С3 * tР3+ Р2С4 * tР4/ ?tР, кВт
РЭкв =v 8,252 * 85,7+ 5,612 * 85,7+ 5,612 * 85,7+ 0,032 * 85,7/ 342,8 =34,2кВт
Эквивалентную мощность пересчитываем на стандартную
Продолжительность включения соответствующего режима работы механизма крана, кВт: РЭн = РЭкв *v ПВДв/ ПВСт ,
РЭн = 34,2 *v 40,8/40=34,5кВт
Определяем расчетную мощность электродвигателя с учетом коэффициента запаса:
РДв = РЭн *КЗ/ зРед
Где КЗ =1,2 - коэффициент запаса;
ЗРед = 0,95 - КПД редуктора
РДв = 34,5*1,2/ 0,95 = 46 кВт
Угловая скорость лебедки в рад/с и частота вращения лебедки в об/мин, определяется следующим способом:
ЩЛ=2* нН/ D, рад/с,
Где D - диаметр барабаны лебедки
ЩЛ=2* 0,07/ 0,7 = 0,2 рад/с
NЛ =30*щН / р, об/мин
NЛ =30*0,2 / 3,14 = 2 об/мин
Полученное значение мощности электродвигателя равное 50,7кВт и значение стандартной продолжительности включения ПВСт = 40% , будут являться основными критериями для выбора электродвигателя.
Воспользуемся исходными данными и результатами расчетов.
Выберем электродвигатель из следующих условий:
РНом ?РДв РНом?50,7 кВт
Таблица 2-3
Параметры двигателя |
Значение параметра |
Мощность, РН |
55 кВт |
Частота вращения, пН |
970 об/мин |
Ток статора, U |
99 А |
Коэффициент мощности, сos ц |
0,76 |
КПД, зН |
89% |
Toк рoтopa, l2 |
89А |
Напряжение ротора, U2 |
340В |
Максимальный момент, МТ |
1630 Нм |
Маховый момент, GD2 |
4,10 кг*м2 |
Напряжение, U |
380 В |
Частота, f |
50Гц |
Продолжительность включения, ПВСм |
40% |
Проверяем выбранный электродвигатель по допустимой нагрузке и условию осуществимости пуска.
Выбранный электродвигатель должен удовлетворять следующим условиям:
Первое условие допустимой нагрузки:
МДоп >МС. мах.,Нм, где МСмах = 9550* РСмах / nН Нм;
РС - статическая мощность при подъеме груза, кВт;
NН - частота вращения вала электродвигателя, об/мин.
МС. мах=9550*8,25/970 =81,22 Нм;
МДоп =MM= 1630 Нм;
МДоп=1630 Нм > 81,25 Нм = МС. мах
Первое условие выполняется.
Второе условие допустимой нагрузки:
МСрп ?1,5 МС. мах
Где МСрп = М1М2/2 - средний пусковой момент, Нм;
М1 = 0,85* MM= 0,85 * 1630 = 1385,5 Нм - максимальный момент двигателя при пуске, Нм;
М2 = (1,1 + 1,2)* МН = 1,2*81,25 = 97,46 Нм - минимальный момент двигателя, Нм;
МН = 9550 * РН / nН = 9550 * 55/970= 541,4 Нм - номинальный момент двигателя, Нм.
МСрп= 1385,5+97,46/2=741,48 Нм;
1,5* МС. мах =1,5*81,25= 121,83 Нм;
МСрп = 741,48 Нм > 121,83Нм = 1,5* МС. мах
Второе условие выполняется.
Третье условие допустимой нагрузки:
М2?1,2 МС. мах
1,2* МС. мах=1,2*81,22= 97,46 Нм.
М2 = 97,46 Нм ? 97,46 Нм=1,2* МСмах
Третье условие выполняется.
Проверяем двигатель по условию осуществимости пуска:
АБ?а, м/с2,
Где аБ - допустимое линейное ускорение при подъеме или перемещении груза, м/с2;
АБ =(0,2 + 0,3) м/с2 - для механизма подъема;
А - наибольшее линейное ускорение при подъеме груза, м/с2.
А = н/tПмин м/с2
Где tПмин - наименьшее время при пуске с состояния покоя до скорости v с наибольшей загрузкой, сек.
TПмин = GD2Прив *nН /38,2*( МСр. пуск- МСт. мах) сек,
Где GD2Прив=4* JПрив кг*м2
Где JПрив =1,3* JДв+182/ n2Н *WК. мех кгм2,
Где JДв = GD2/4 кгм2
WК. мех =m* н2Н /2 Дж
МС. мах =9550* РСт. мах/ nН
МС. мах =9550* 8,25/970 =81,22 Нм;
WК. мех =(10000+100)*0,072/2=27,7Дж
JДв =4,1/4= 1,025 кгм2
JПрив =1,3* 1,025 + 182/9702* 27,7=1,33 кгм2
GD2Прив=4*1,33= 5,32 кгм2
TП. мин =5,32 *970/38,2*(741,48-81,22)=1,15 сек
А = 0,07/1,15=0,06м/с2
АБ=0,3 м/с2 >0,06м/с2 = а
Условие осуществимости пуска выполняется.
Так как электродвигатель МТН 512 - б удовлетворяет всем условиям выбора, то для привода механизма подъема мостового крана устанавливаем электродвигатель данного типа.
Похожие статьи
-
Данные для построения: NМ1 =-35 об/мин - частота вращения в 1 рабочей точке; T1 = 20 с - время работы в 1 точке; NМ2 = 95 об/мин - частота вращения в 2...
-
Исходные данные: 1) Вес поднимаемого груза Gг=80 т 2) Вес грузозахватывающего устройства Gо=0, 1 т 3) Скорость подъема Vп=6 м/мин 4) Высота подъема Н=6 м...
-
Нагрузка кранов, как правило, изменяется в широких пределах: для механизмов подъема - от 0,12 до 1,0 а для механизмов передвижения - то 0,5 до 1,0...
-
Статистические моменты, приведенные к валу двигателя: 1. При подъеме груза (8) - вес поднимаемого груза, Н; - вес грузозахватного устройства, Н; -...
-
Выбор исходных данных и силовая схема к расчету Вес крана GТ=1818к Н Вес груза GГр=360 кН Скорость передвижения крана V=1.25м/с Диаметр колеса D=0.95 м...
-
1. Тележка (рис.4) имеет опорные ходовые колеса 1 и 2. Ходовое колесо 1 приводится в движение при помощи электродвигателя 3 через редуктор 4. На...
-
Статическая мощность электродвигателя: , Где - предварительное значение КПД (для механизма подъема с цилиндрическим редуктором). Вт. Для легкого режима...
-
Статический момент на выходном валу редуктора при торможении , Где - КПД механизма, который можно принять равным КПД редуктора; - номинальное...
-
Целью данного расчета является выбор ступеней сопротивлений в цепях электропривода механизма передвижения моста. В соответствии с его выбором...
-
Определяем общее передаточное отношение механизма передвижения крана по формуле: I= (7) Где nДв -число оборотов ротора двигателя: NХ. д - число оборотов...
-
Находим силу поднимаемого груза: M - масса груза. G - ускорение свободного падения (9,8) Fтр сила поднимаемого груза приходящегося на трос Определяем...
-
Специальная часть, Обоснование и выбор тока - Электрооборудование механизма подъема мостового крана
Обоснование и выбор тока Электропривод переменного тока с асинхронными электродвигателями становится все популярнее. Асинхронные двигатели имеют простоту...
-
Описание работы электросхемы моста - Электрооборудование мостового крана
Схемы управления крановыми двигателями могут быть симметричными и несимметричными относительно нулевого положения силового контроллера или...
-
Мостовые краны Электрические подъемные краны - это устройства служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов. Подвижная металлическая...
-
Для механизмов передвижения кранов, работающих вне механических цехов, когда присутствует ветровая нагрузка, статический момент механизма обусловлен не...
-
Общий КПД привода [5, c.12]: , Где - КПД зубчатой цилиндрической закрытой передачи, - КПД пары подшипников качения, - КПД ременной передачи, - КПД муфты....
-
В электроприводах главного движения токарных станков согласно [11] мощность электродвигателя определяется требуемой мощностью резания. Для определения...
-
Спроектировать привод к цепному конвейеру. Мощность на ведомом колесе зубчатой передачи Р= 9,5 кВт и угловая скорость вращения этого колеса Щ 3 = 1,9р...
-
ВВЕДЕНИЕ - Электрооборудование мостового крана
Кранами называются грузоподъемные устройства, служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов на не большие расстояния. По особенностям...
-
Задание: спроектировать механизм подъема груза мостового крана общего назначения. Дано: грузоподъемность кг; скорость подъема ; высота подъема ; режим...
-
Выбираю преобразователь КТЭ 320/220 А (440 В) Семейство продуктов КТЭ Тип изделия или компонента Привод с регулируемой частотой вращения Специальное...
-
рад/с, ВЫБОР И РАСЧЕТ РЕДУКТОРА Условие прочности: , Где - действующая радиальная (консольная) нагрузка. Полагаем, что наибольшее усилие от левой ветви...
-
Крановые защитные панели: Крановые защитные панели применяют при контроллерном управлении двигателями крана, а также вместе с некоторыми магнитными...
-
Мостовой кран работает в относительно чистом, сухом помещении, следовательно, абразивный и коррозионный износ проволок каната незначителен. Поэтому...
-
Структурная схема контура скорости приведена на Рис. 5.7. Контур мощности будем рассчитывать на стабилизацию уровня мощности резания в пределах 90 5%...
-
Расчет и выбор кабельной продукции - Электрооборудование механизма подъема мостового крана
Выбор кабельной продукции производиться по экономической плотности тока. Расчет сечения кабеля по мощности нагрузки или потребляемому току производится...
-
Справочные данные электродвигателя - Электропривод механизма передвижения тележки козлового крана
Номинальная мощность P Ном = 7.5 кВт Номинальная частота вращения N Н = 690 об/мин Номинальное напряжение U Н = 380 В Максимальный момент M Max = 265 Н-м...
-
Напряжение сжатия в Мпа , Где: Расчетное усилие в канате, Н; Толщина стенки и шаг нарезки, мм См См = 8мм Допускаемые напряжения можно принимать: ,...
-
Сопротивление якоря горячее. Ом, Где ф= 75°С - перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С). Коэффициент полезного действия при...
-
Мостовой кран предназначен для подъема и перемещения грузов при производстве сборочных, монтажных, технологических и складских работ. Мостовой кран...
-
Кинематическая схема Рис. 1 - Кинематическая схема Выбор двигателя. Кинематический расчет привода Определение мощности и частоты вращения двигателя 1....
-
Исходные данные: -грузоподъемность - 5 т; -скорость подъема U = 10мм/сек; Примем винт с однозахватной трапециидальной резьбой; диаметр винта Д = 60 мм;...
-
Ремонт металлургического оборудования Успешное проведение работ по монтажу оборудования зависит от рациональной планировки и организации монтажной...
-
Контакторы серий КТ и КТП предназначены для ком - мутации главных цепей электроприводов переменного тока с номинальным напряжением 380 В. Контакторы...
-
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ Выбор оптимального варианта коробки скоростей очень сложен. Здесь большое значение имеют группы и типы...
-
Расчет переходных процессов проводим по выражениям: , , , Где МНач, IНач, щНач - начальные значения соответственно момента, тока и скорости; МКон, IКон,...
-
Основной характеристикой разливочных кранов являются их грузоподъемность, определяющая вместимостью сталеплавильных агрегатов. Применяются разливочные...
-
Угловая скорость ходового колеса: ,(11). Определим требуемое передаточное число: ,(13) Принимаем редуктор Ц3вкф-125 с передаточным числом ; диаметр...
-
Стоимость и продолжительность монтажа могут быть значительно уменьшены при внедрении прогрессивных методов организации и производства работ. При этом...
-
Выбор электродвигателя Построив циклограмму работы перегружателя определили ПВРасч механизма подъема: ПВРасч=83%. Необходимая мощность электродвигателя...
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, Расчет мощности электродвигателя привода мостового крана по нагрузочному графику и выбор электродвигателя в каталоге - Электрооборудование мостового крана