Моста мостового крана.

Исходные данные для расчёта:

o Пролёт моста L=1.2м;

o Высота подъема груза Н=12м;

o Грузоподъемность крана Gгр=140x M;

o Вес крюка GКР=0.57x H;

o Длина хода моста L=50м;

o Скорость движения моста V_м=1.2 м/с;

o К.П.Д. передачи η =60%;

o Диаметр ходового колеса Д_к=0.40м;

o Вес крана G_КРАН 137x H;

o Линейное напряжение 380В;

o Диаметр цапфы (шейки вала колеса) Д_ц=0.12м.

· Определяю длину среднего пробега моста:

L_ср = L/2 = 50/2 = 25 м

· Полный цикл работы

a) Пробег крана без груза

b) Пробег крана с грузом

c) Спуск и подъем крюка без груза

d) Спуск и подъем крюка с грузом

e) Погрузка и разгрузка:

c+d+e = tʹ = 420c

f) Простоя между двумя рабочими циклами

tʺ = 90c (20-40)

· Опр. Время одного пробега моста

t_раб = L_ср/V = 25/1, 2 = 20.8 с

· Определяю длительность цикла

Т_ц = 2× t₁+tʹ +tʺ = 2× 20.8+420+90 = 551.6 с

· Определяю относительная продолжительность включения электропривода моста

ПВ% = (t_раб/t_ц) × 100% = (20.8/551.6) × 100% = 3.7%

Ближайшее стандартное значение 15%

· Определяю мощность развиваемую электродвигателя

Pст.гр = (K1× (G_гр+G_крюк+G_кран)/Rк× η) × (µ× r_ц+f) × Vмост× 10^-3 =

= (2, 5× (140+0, 57+137)/0, 2× 0, 6) × (0, 1× 0, 06+0, 1) × 1, 2× 10^-3 = 0, 26 кВт

где K₁ = 2, 5 (коэф. учитывающий трение реборд ходовых колесо рельсы.

µ = 0, 1 (коэф. трения скольжения)

r_ц = 0, 06 (радиус шейки вала колеса)

f = 0, 1 (коэф. трения качения ход. колеса)

R_К = 0, 2 (радиус ход. колеса)

· Произвожу предварительный выбор электродвигателя:

Выбираю асинхронный двигатель с синхронной частотой вращения электромагнитного поля 1365 об/мин[2, стр.347]

4AАВ3В4Y3

P_ном = 0, 37 кВт

n_вращ =1365 об/мин

cos φ = 0, 69

η = 68%

M_max/M_ном=2, 2

М_п/М_ном=2, 0

I_п/I_ном=4, 0

J = 7, 63× кг× м²

· Определяю номинальный момент двигателя

М_н=(P_н× )/ ω _н= 0, 37× /142, 87=2, 58 Н× м

· Определяю пусковой момент электрического двигателя, считая кратность пускового момента кратности максимального

M_п=(M_п /M_ном)× М_ном =2, 2× 142, 87=5, 67 Н× М

· Определяю мощность электрического двигателя при пуске

P_пуск = М_п× ω _н./10³ =5, 67× 142, 87/1000=0, 81 кВт

· Определяю статический момент при перемещении моста

М_стат = (P_ст.гр× 10³)/ ω _н = 0, 37× 1000/142, 87=2, 58 Н× м

Определяю динамический момент при перемещении моста с грузом

М_дин = М_п-М_ст = 5, 67-2, 58 = 3, 09 Н× М

· Определяю момент инерции всех вращающихся деталей
электропривода упрощенным методом

J_{вращ =} К × J_рот=1.3 × 0, 0007 = 0, 0009 кг× м²

где к =1, 3 –коэффициент учитывающий все вращающиеся части

· Определяю момент инерции поступательно движущихся деталей

J_п = m_п × (V_м² / ω _н² ) = (G_гр + G_кр + G_кран ) / g × (V_м² / ω н² ) = (137+0, 57+140) / 9, 8 × (1, 2²/142, 87²) = 0, 0019 кг× м²

· Определяю полный момент инерции электропривода моста крана с грузом

J = J_вр + J_пот =0, 0009 + 0, 0019 = 0, 0028 кг× м²

· Определяю длительность разгона моста с грузом

t_п.гр=(J × ω _н)/M_д= (0, 0028× 142, 87)/3, 09 = 0, 12 с

· Определяю мощность, развиваемого электродвигателем при
перемещении не груженого крана

Р_{ст.негр}=((К1× (G_кр + G_кран))/R_к× η) × (µ× r_ц+f) × V_мост× 10^-3=

(2, 5× (0, 57+137))/0, 12) × (0.1× 0.06+0.1) × 0.0012 = 0, 36 кВт

· Определяю статический момент при передвижении груженного
крана
М_{ст.негр}=(P_{ст.негр} × 10³)/ ω = (0, 36× 10³)142, 87 = 2, 51 H× м

· Определяю динамический момент при пуске нагруженного крана

М_д.негр = М_п-М_{ст.негр} = 5, 67-2, 51 = 3, 16 H× м

· Определяю полный момент инерции электропривода не груженого моста

J ¹= J _вр+ J ¹_пост=К× J _рот+((G_кр+G_кран) × V²_m/ ω ²_н =

2, 5× 0, 0009 + ((0, 57+137) × 1, 2²)/142, 87 ²=0, 049 кг× м²

· Определяю длительность разгона моста без груза

t_п.негр = (Jʹ × ω _н) /М_д.негр = (0, 049× 142.87)/3, 16 = 2.21 с

· Определяю путь установившегося движения моста с грузом

Lуст=Lср-Vср× tп=Lср-Vм/2× tп=25- (1, 2/2) × 0, 12 = 24.92 м

· Определяю длительность установившегося движения моста с грузом

t_уст.гр. = L_yст/V_м = 24, 51/1, 2 = 20, 76 с

· Определяю путь установившегося моста без груза

Lʹ уст=Lср-Vср× tп.негр=Lср-Vм/2× tп.негр = 25 – (1, 2/2) × 2, 21= 23, 67 м

· Определяю длительность установившегося движения моста без груза

t_{уст.негр}=L_уст/V_м= 23, 73/1, 2 = 19, 72 с

· Строим график нагрузки электропривода моста крана

· Эквивалентная мощность электропривода моста крана при
расчетной ПВ_Р = 3, 7%

P_экв = =

= 0, 4 кВт

· Пересчитываем эквивалентную мощность при расчётной ПВ_расч. на стандартную ПВ_ст

PэПВ.ст = Pэ× = 0, 4× = 0.19 кВт

· Определяю загрузку электродвигателя

Кз=Р_эПВст/Р_н× 100%= (0, 19/0, 37) × 100% =51, 35%

· Определяю кратность механической перегрузки

Км=Р_п/Р_н= 142, 87/0, 37 =0, 44

Доп. Кратность = 3, 3

· Вывод: можно выбрать тот двигатель, т.к. он соответствует всем параметрам.