Расчет скипового подъемника
Грузоподъемные машины для перемещения отдельных штучных грузов большой массы по произвольной пространственной трассе. Определение времени цикла и продолжительности включения двигателя. Кинематическая схема привода грузоподъемной тележки, расчет движения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.04.2009 |
| Размер файла | 185,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
4
Курсовой проект
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу
На тему:
"Расчёт силового подъёмника
По курсу: Электропривод
Студенту __________
Содержание
- Введение 6
- Определение времени цикла и продолжительности включения двигателя 7
- Расчет массы противовеса и момента на барабане лебедки 7
- Предварительный выбор двигателя 10
- Предварительное определение пускового момента 12
- Управление АДФР 13
- Выбор пускорегулирующих сопротивлений 14
- Заключение 15
- Список используемой литературы 16
- Масса пустой тележки mo=1100 кг.
- Наибольшая масса груза mг=7000 кг.
- Угол наклона рельсового пути к горизонту бо=35 градусов
- Путь подъема тележки L=180 м.
- Скорость движения тележки при подъеме и спуске V =1,1(м/сек)
- Диаметр барабана Dб =0,95 м.
- Момент инерции барабана Jб=59 кгм2
- Графическая часть на ______листах
- Дата выдачи задания "____"февраля 2008 года
- Дата представления руководителю "____"мая 2008 года
- Руководитель курсовой работы: ____________________
- Задание на курсовую работу:
- Грузоподъемная тележка, имеющая противовес движется по наклонному рельсовому пути под углом б к горизонту с помощью троса, перекинутого через барабан лебёдки.
- Рис.1 Кинематическая схема привода грузоподъемной тележки.
- 1-тележка, 2-барабан лебедки, 3-противовес,
- 4-редуктор, 5-тормоз, 6-электродвигатель.
- Технические данные механизма:
- Масса пустой тележки mo=1100 кг.
- Масса противовеса mп= кг выбирается таким образом, чтобы усилия в канате при подъеме гружёной и опускании пустой тележки были бы примерно одинаковы.
- Наибольшая масса груза mг=7000 кг.
- Диаметр колес тележки Dк = 0.30 м.
- Диаметр цапф d = 0.70 м.
- Диаметр барабана Dб =0.95 м.
- Коэффициент трения качения f = 0.05
- Коэффициент, учитывающий трения реборд колеса о рельсы К = 2.5%
- Коэффициент трения скольжения м = 0.1
- КПД барабана лебёдки зб = 0.9
- КПД зубчатого редуктора в предварительном расчете можно принять зр = 0.92
- Момент инерции барабана Jб=59 кг м2
- Угол наклона рельсового пути к горизонту бо=35 градусов
- Скорость движения тележки при подъеме и спуске V =1.1(м/сек)
- Путь подъема тележки L=180 м.
- Время загрузки и разгрузки соответственно tз=18 с tр=10 с
- Допустимое ускорение тележки a = 0.2 м/с2
- В цикл работы входят следующие операции:
- а) загрузка тележки;
- б) реостатный пуск, установившееся движение, торможение груженой тележки;
- в) разгрузка тележки;
- г) спуск порожней тележки (разгон, установившееся движение, торможение порожней тележки).
- В период загрузки и разгрузки двигатель отключен, а тележка удерживается механическим тормозом.
Введение
Электрический привод представляет собой электромеханическую систему, обеспечивающую реализацию различных технологических процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, коммунальном хозяйстве и в быту с использованием механической энергии. Назначение электрического привода состоит в обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и управлении. Для выполнения этих функций электропривод вырабатывает механическую энергию за счет электрической энергии, получаемой им от источника электрической энергии. Вырабатываемая электроприводом механическая энергия передается различным исполнительным органам рабочих машин и механизмов и при необходимости регулируется в соответствии с технологическими требованиями к режимам работы исполнительного органа.
Подъемно транспортные машины являются важнейшим оборудованием для механизации работ во всех отраслях хозяйства - промышленности, строительстве, на транспорте, сельскохозяйственном производстве; применяются для перемещения людей на коротких трассах в вертикальном, горизонтальном и наклонном направлении. В соответствии с функциями выполняемыми подъемно транспортными машинами, их классифицируют на грузоподъемные, транспортирующие и погрузочно-разгрузочные.
Грузоподъемные машины предназначены для перемещения отдельных штучных грузов большой массы по произвольной пространственной трассе, включающей вертикальные, наклонные и горизонтальные участки, циклическим методом, при котором периоды работы перемежаются с периодами пауз. Они могут выполнять и монтажные операции, связанные с подъемом и точной установкой монтируемых элементов и оборудования, а также поддержанием их на весу до закрепления в проектном положении.
Определение времени цикла и продолжительности включения двигателя
Время ускорения и торможения:
гдеV - скорость движения тележки при подъёме и спуске;
а - допустимое ускорение тележки;
Длина пути при ускорении (торможении):
Путь, проезжаемый тележкой при равномерном поступательном движении:
Время равномерного движения:
Время подъёма (спуска) тележки:
Полное время цикла подъёмного механизма:
Продолжительность включения (ПВ) для двигателей определяю из формулы:
Расчет массы противовеса и момента на барабане лебедки
Для определения массы противовеса необходимо рассмотреть два Подъём гружёной тележки:
Условие равномерного подъёма тележки:
;
Проекции сил:
Y:
X:
Как видно из рисунка проекции силы G можно рассчитать по выражениям:
где mГ - наибольшая масса груза;
m0 - масса пустой тележки;
g - ускорение свободного падения;
б - угол наклона рельсового пути к горизонту.
Выражение для силы трения, учитывающие все коэффициенты трения:
;
где К - коэффициент, учитывающий трение рёбер колеса о рельсы;
f - коэффициент трения качения;
- коэффициент трения скольжения;
dЦ - диаметр цапф;
DК - диаметр колес тележки.
Усилие в канате:
;
Где FП - сила, действующая со стороны противовеса.
Спуск пустой тележки:
Условие равномерного спуска тележки:
;
Проекции сил:
Y:
X:
Как видно из рисунка проекции силы G можно рассчитать по выражениям:
Силу трения определяю по формуле:
;
Усилие в канате при спуске пустой тележки:
;
Откуда:
Масса противовеса:
Усилия в канате при подъёме и спуске соответственно:
;
;
Момент на барабане посчитан по наибольшему усилию:
;
Где Dб - диаметр барабана;
зб - КПД барабана лебедки
Предварительный выбор двигателя
Угловая скорость барабана:
;
Мощность барабана:
Предполагаемая мощность двигателя:
Предварительно выбираю двигатель АД из серии МTH511-8 основного исполнения на 380 (В) и с частотой вращения nД=705 (об/мин)
Продолжительность включения, на которое он рассчитан:
Номинальная угловая скорость двигателя:
Передаточное число:
Возьмем для расчетов i = 32.
Технические данные двигателя МTН511-8, из [6], стр.341:
Номинальная мощность на валу двигателя РH = 28 (кВт);
Номинальная скорость вращения nН = 705 (об/мин);
Номинальный ток якоря IНОМ = 71 (А);
Максимальный момент Мmax = 1000 (Нм);
Момент инерции якоря Jр = 1,08 (кг·м2);
Масса двигателя m = 470 (кг);
KПД ном = 83%;
Напряжение UД = 380 (В);
Фазное напряжение ротора Uфр=281 (В);
Коэффициент мощности cos=0,72;
Продолжительность включения ПВД = 40%;
Посчитаем значение номинального момента на быстроходном валу:
Угловая скорость:
Посчитаем значение сопротивления ротора:
Выбор редуктора
Произведем выбор редуктора по следующим характеристикам:
По мощности на быстроходном ходу РH = 28 (кВт);
По передаточному числу i = 32;
По скорости вращения быстроходного вала nН =705 (об/мин);
По моменту на тихоходном валу Мб = (Нм).
В нашем случае будем считать, что редуктор работает непрерывно в течении восьми часов в сутки. Характер его нагрузки тяжёлый, и имеет сильные толчки (коэффициент пересчета мощности редуктора 1,75).
Из [5], стр.52,53 выберу двух ступенчатый цилиндрический редуктор ЦД2-75М:
Мощность на быстроходном валу РР = 34,2 (кВт);
Передаточное число i = 31,5;
Скорость вращения быстроходного вала редуктора
nР = 750 (об/мин);
Максимальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора МР = 1400 (кгм).
Предварительное определение пускового момента
Момент сопротивления, приведённый к двигателю:
Момент инерции складывается из момента инерции якоря двигателя и момента инерции барабана. Момент инерции барабана, приведенный к двигателю:
Суммарный момент:
Угловое ускорение:
Где щН - номинальная угловая скорость двигателя
щ0 - угловая скорость в начальный момент времени (Равно нулю);
tУТ - время разгона двигателя.
Пусковой момент на валу двигателя:
Полученное значение пускового момента не превосходит максимальный момент двигателя. Окончательно принимаем двигатель МTH511-8.
Выбор тормоза:
Выбираем тормоз типа ТКП - тормоз колодочный постоянного тока с электромагнитным приводом.
Коэффициент запаса, для грузоподъемных механизмов принимается КЗ = 1,9;
Необходимый тормозной момент:
Выбираем тормоз Типа ТКП-300, с номинальным тормозным моментом МТН=700 (Нм);
Управление АДФР
Пуск двигателя осуществляется в две ступени по заданному значению времени. Для реализации данного принципа предусмотрены реле времени постоянного тока KT1 и KT2 (типа РЭВ-301), катушки которых с помощью резисторов управления Rу1 и Rу2 настроены на срабатывание при определенной скорости. Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SB1, что в свою очередь, приводит к срабатыванию контактора KM1 и подключению АД к сети. Двигатель начинает разбег с введёнными в цепь ротора резисторами. По мере разбега АД, растет его ЭДС и, соответственно, растет напряжение на катушках реле времени. При скорости щ1 срабатывает реле времени KT1 и через определенное время замыкает цепь контактора КМ2, контакты которого при срабатывании закорачивают первую ступень пускового резистора RД1. При скорости щ2 срабатывает реле времени KT2 и замыкает цепь контактора КМ3, контакты которого при срабатывании закорачивают вторую ступень пускового резистора RД2. Двигатель выходит на естественную характеристику и заканчивает свой разбег в точке установившегося режима.
Выбор пускорегулирующих сопротивлений
Sкр - критическое скольжение;
Мкр - критический момент.
;
;
.
Находим сопротивление ротора:
Критическое скольжение искусственных характеристик выбираем сами
;
;
Заключение
В результате расчетов, проведённых в курсовом проекте, был рассчитан электрический привод к силовому подъёмнику, а так же схема управления электрическим приводом.
Список используемой литературы
1. М.Г. Чиликин А.С. Сандлер Общий курс электропривода: Учебник для вузов. -6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат 1981. -576 с., ил.
2. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред.В.И. Круповича, Ю.Г. барыбина, М.Л. Самовера. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат 1982. -416с., ил.
3. Таев И.С. Электрические аппараты управления: Учебник для вузов по спец. "Электрические аппараты".2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. Шк., 1984. - 247 с., ил.
4. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. Проф. Образования - М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. -368с., ил.
5. Редукторы. Справочное пособие / Под ред. Г.Н. Краузе, Н.Д. Кутулин, С.А. Сыцко. -2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1972. -144 с., ил.
6. Справочник по электрическим машинам: в 2 т. Т.2/Под общ. Ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. - М.: Энергоатомиздат, 1989. -688 с., ил.
Рекомендуемая литература
1. М.Г. Чиликин “Общий курс электропривода” Энергоиздат 1981 г. 575с.
2. И.П. Крылова “Справочник по электрическим машинам” Том 2 Энергоиздат 1989г.619с.
3. Г.К. Краузе “Редукторы” Справочное пособие. Машиностроение Ленинград 1972г.143с.
4. А.А. Вайсон “Подъёмно-транспортные машины” Машиностроение Москва 1989г.533с.
Подобные документы
Кинематическая схема скипового подъемника. Расчет редуктора и исполнительного тормоза для лебедки. Выбор метода крепления каната к барабану. Разработка гидравлического привода затвора бункера. Расчет припусков и допусков. Выбор режущих инструментов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.03.2018Проектирование ленточного конвейера с коническо-цилиндрическим редуктором для перемещения штучных грузов. Конструирование опорных узлов и крышек подшипников. Расчет валов на сопротивление усталости и статическую прочность. Силовой расчет зубчатых передач.
курсовая работа [555,6 K], добавлен 14.05.2011Кинематическая схема и расчет привода тестоделительной машины. Расчет цепной и открытой зубчатой передач. Выбор и расчет цилиндрического редуктора, шпоночного соединения. Выбор смазки деталей и узлов привода, порядок его сборки, работа и обслуживание.
курсовая работа [249,5 K], добавлен 08.03.2016Кинематическая схема привода ленточного конвейера. Кинематический расчет электродвигателя. Определение требуемуй мощности электродвигателя, результатов кинематических расчетов на валах, угловой скорости вала двигателя. Расчет зубчатых колес редуктора.
курсовая работа [100,3 K], добавлен 26.01.2010Проектирование канатной лебедки скипового подъемника мелочи кокса. Выбор преобразующего редуктора. Расчет геометрических параметров и подбор гидродвигателя. Конструирование долбяка. Разработка технологического процесса производства зубчатой полумуфты.
дипломная работа [777,7 K], добавлен 20.03.2017Анализ работы самоходной тележки для подачи рулонов на агрегат продольной резки. Кинематическая схема привода. Расчет вала приводного ската. Разработка узлов агрегата продольной резки. Технологический процесс изготовления детали "Звездочка-ведущая".
дипломная работа [904,8 K], добавлен 20.03.2017Краткая характеристика ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" и его цехов. Организация ремонтно-восстановительных работ. Технология замены вала-шестерни. Расчет привода скипового подъемника. Грузопотоки, машины и агрегаты доменных цехов.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 24.06.2013Кинематическая схема машинного агрегата. Выбор двигателя, кинематический расчет привода. Выбор материалов зубчатых передач и определение допускаемых напряжений. Конструирование элементов открытых передач. Расчет стяжных винтов подшипниковых узлов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 06.03.2022Выбор схемы привода передвижения тележки. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Определение материалов шестерен и колес и определение допускаемых напряжений. Расчет ведомого вала и расчет подшипников для него. Расчет ступеней редуктора.
курсовая работа [343,1 K], добавлен 17.06.2013Статическое исследование редуктора: определение крутящих моментов, кинематический расчет, определение сил в зубчатых передачах. Определение контактного напряжения. Выбор и расчет подшипников качения. Уточненные расчеты промежуточного вала на прочность.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.12.2012
