Проектування електроприводу підйомного крану, токарного верстату, ліфтової установки

Зміст

Вступ…………………………………………………………………………...…….5

1. Методика вибору потужності електродвигуна механізму піднімання крану..6

1.1 Коротка технічна характеристика і технологічні особливості електроприводу підйомного крана……………………………………………………………………6

1.2 Визначення потужності, вибір і перевірка електродвигуна підйомного крана, побудова навантажувальної діаграми……………………………………………..8

2. Методика вибору потужності електродвигуна головного руху токарного верстату……………………………………………………………………………...14

2.1 Технічна характеристика виробничого механізму……………………….…....14

3. Методика вибору потужності електродвигуна ліфтової установки…………27

3.1 Вибір потужності електродвигуна ліфтової установки……………………….27

Висновок………………………………………………………………………..…31

Перелік посилань на джерела………………………………………………...….32

ВСТУП

Електроприводом називається електромеханічний пристрій призначений для електрифікації і автоматизації виробничих процесів. Він складається з перетворюючого електродвигунового, передаючого і управляючого пристроїв.

Електропривод складається з трьох основних елементів:

Передачі між електродвигуном і робочою машиною, системи управління електроприводом.

Пріоритет створенні першого електродвигуна належить російським вченим.

В 1838 академіком Б. С. Якобі разом з академіком Е. Х. Ленцом був створений перший електродвигун постійного струму з обертовим рухом потужністю 0,736 кВт.

Він був малонадійним, вся установка з батареями була громіздкою, тому він не був придатний до використання у промисловості. Створення електродвигуна Б. С. Якобі і рахується початком в історії розвитку електроприводу.

Російський вчений М. О. Доліво-Добровольський (1862-1919) в 1889 році запропонував трьохфазний асинхронний короткозамкнений електродвигун. З нього почалось широке використання асинхронних електродвигунів у всіх галузях промисловості, що пояснюється простотою його конструкції, надійністю в роботі, дешевизною.

Російський вчений Д. А. Пагінов (1842-1902) в своїй праці “Електромеханічна робота” вперше заложив основні теорії електроприводу .

В 1925 році бела видана книга С. А. Зінкевича “Електричний розподіл механічної енергії”.

В. К. Попов (1895-1948) керівник ленінградської школи електриків в 1982 році випустив книгу “Використання електродвигунів в промисловості”.

А. Т. Голован керівник московської школи електриків в 1938 році і в 1959 році видав книгу “електропривод”.

1 Методика вибору потужності електродвигуна механізму піднімання крану

1.1 Коротка технічна характеристика і технологічні особливості електроприводу крана

Піднімальним краном називають машину, призначену для захоплення, піднімання і переміщення в горизонтальному напрямку різних вантажів на порівняно невеликі віддалі, і які характеризуються повторно-короткочасним режимом роботи. Крани класифікують за областю застосування, родом приводу основних механізмів, типом захоплюючого пристрою, конструктивними особливостями, характером і режимом експлуатації.

Вибір системи електроприводу підйомних кранів визначається вимогами технологічного процесу: вантажопідйомністю, точністю зупинки, прискоренням і сповільненням транспортного вантажу, а також допустимими зусиллями в кінематичних ланках і металоконструкціях.

Для вибору, а також перевірочного розрахунку потужності електричного двигуна у відповідності з режимом роботи, будують діаграму навантаження, згідно якої знаходять еквівалентну потужність для повторно-короткочасного режиму роботи.

Основні вимоги до електроприводу механізму піднімання:

1. При включеному електроприводі у випадку виходу з ладу механічного гальма необхідно забезпечити повільне опускання вантажу за рахунок динамічного гальмування.

2. На початку піднімання вантажу при зниженні напруги на затискачах двигуна до 90% номінального значення повинна бути виключена можливість опускання номінального вантажу.

3. При переміщенні рукоятки командоконтролера в напрямку зниження швидкості електроприводу остання не повинна підвищуватись навіть короткочасно

4. Вантаж повинен рухатись в напрямку, який встановлений командоапаратом. В крановому електроприводі використовуються наступні типи електродвигунів:

а) двигуни постійного струму послідовного або незалежного збудження. Регулювання їх швидкості, прискорень і гальмувань здійснюється зміною підведеної до якоря напруги і струму збудження;

б) асинхронні двигуни з фазним ротором. Регулювання їх швидкості, прискорень і гальмувань здійснюється зміною опору в колі ротора;

в) асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором, регулювання частоти обертання яких здійснюється зміною частоти напруги перетворювача;

г) асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором і двома або трьома обмотками на статорі з різним числом пар полюсів.

Електродвигуни, які встановлюють на кранах, працюють у важких умовах, при підвищеній температурі і вологості, а також при різких їх коливаннях. Режими роботи кранових двигунів характеризуються значними перевантаженнями, ударними навантаженнями, частими пусками і гальмуваннями. Для забезпечення неперервності в роботі і безпечної експлуатації ці двигуни в порівнянні з двигунами загального призначення мають підвищену міцність конструкції, більш нагрівостійку ізоляцію, високі перевантажувальні властивості, зменшений момент інерції ротора. Останнє досягається за рахунок зменшення діаметру і збільшення довжини.

Враховуючи особливості експлуатації, використовують наступні серії електродвигунів: постійного струму – серії Д; асинхронні з фазним ротором – серії MTF, MTH; асинхронні з коротко замкнутим ротором – серії MTKF MTKH.

1.2.Вибір електродвигуна підіймального крану

Вихідні дані для розрахунку електроприводу механізму піднімання крану згідно останньої цифри шифру подані в таблиці 1.1.

Таблиця 1. – Вхідні дані

Вихідні дані | Умовне позна-

чення | Одиниця виміру | Варіанти

7

Номінальна вага вантажу | Gн | кН | 200

Вага доп. пристрою | Gо | кН | 13

Діаметр барабану | Dб | м | 0,5

Швидкість руху вантажу | V | м/хв | 4,5

Прискорення з вантажем | а1 | м/с2 | 0,2

Прискорення без вантажу | а2 | м/с2 | 0,4

Передав. число редуктора | і | 20,49

ККД редуктора | м | 0,922

ККД поліспаста | пп | 0,927

Висота піднімання | Н | м | 24

Тривалість циклу | tц | сек | 420

Тривалість вмикання | ТВ | % | 14

Система ел.

приводу | Постійного струму

Розраховуємо необхідну статичну потужність на валу двигуна при підніманні номінального вантажу у сталому режимі за формулою:

,

де Gн - вага вантажу, кН;

- вага піднімального пристрою, кН;

- швидкість піднімання вантажу, м/хв;

- ККД механізму.

Так як дійсні значення ТВрозр в завданні відрізняються від стандартних значень (15, 25, 40, 60 %), то в цьому випадку потужність двигуна перераховується за формулою:

.

З врахуванням режиму роботи за величиною розрахункової потужності (Рр) в каталозі попередньо вибирається крановий електродвигун. Усі дані з каталогу для попередньо вибраного двигуна зводимо в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2. –