Курсовой проект
по курсу "Теория электропривода"
на тему: "Проектирование электропривода подъема мостового крана"
Введение
В данном курсовом проекте необходимо разработать силовую часть электропривода механизма подъема мостового крана. В процессе проектирования необходимо выбрать способ реализации данного электропривода, рассчитать его рабочие характеристики, произвести тепловой расчет и обеспечить требуемую динамику, разработать схему электрическую принципиальную и т.д.
1 Анализ и описание системы “Электропривод - рабочая машина”
1.1 Количественная оценка вектора состояния или тахограммы требуемого процесса движения
По заданию имеем допустимое ускорение а=0.12 м/с2. Согласно цикла работы сначала происходит спуск грузозахватывающего устройства на высоту 16 м со скоростью 0.208 м/с. Время разгона и торможения можно рассчитать по следующей формуле:
c.(1.1)
Расстояние, которое ненагруженное грузозахватывающие устройство проходит за время разгона и торможения:
м.(1.2)
Время работы на скорости V :
с.(1.3)
Далее по циклу, после паузы, подъем груза на высоту Hм=5.5 м со скоростью 0.26 м/с. и допустимым ускорением а=0.12 м/с2 . Время разгона и торможения при этом будет равно:
,c(1.4)
Расстояние, которое проходит за время разгона и торможения:
,м(1.5)
Время работы на скорости V:
,с(1.6)
Далее по циклу, происходит опускание груза на высоту 5.5 м со скоростью 0.208 м/с и допустимым ускорением а=0.12 м/с2. Время разгона и торможения можно рассчитать по следующей формуле:
c.(1.7)
Расстояние, которое нагруженное грузозахватывающее устройство проходит за время разгона и торможения: h3=0.18 ,м.
Время работы на скорости Vсп:
с.(1.8)
Далее по циклу, после паузы, подъем грузозахватывающего устройства на высоту H=16 м со скоростью 0.26 м/с. и допустимым ускорением а=0.12 м/с2 . Время разгона и торможения при этом будет равно: t7=2.167c.
Расстояние, которое проходит за время разгона и торможения: h4=0.282 м.
Время работы на скорости:
,с(1.9)
Суммарное время работы привода:
2·t1+t2+2·t3+t4+2·t5+t6+2·t7+t8=193.858 с.(1.10)
По условию время пауз составляет 56% от времени работы. Тогда можно определить время паузы:
с.(1.11)
Соответственно, время цикла:
с.(1.12)
Найдем ПВ%
%(1.13)
Двигатель работает в режиме S3, так как время цикла меньше 10 мин. Перейдем от линейной скорости грузозахватывающего устройства к угловой скорости вала двигателя:
рад/с.(1.14)
рад/с.(1.15)
где iп – передаточное отношение полиспаста,
iр – передаточное отношение редуктора,
Dб – диаметр барабана.
По найденным временам и скоростям построим тахограмму процесса движения. Её вид представлен на рис.1.1.
Рисунок 1.1 – Тахограмма процесса движения
1.2 Количественная оценка моментов и сил сопротивлений
Момент, на валу двигателя при опускании ненагруженного грузозахватывающего устройства, определим по формуле:
Н.м(1.16)
Аналогично, момент на валу двигателя при опускании груза:
(1.17)
Момент, на валу двигателя при подъёме груза, определим по формуле:
Н.м,(1.18)
Аналогично, момент на валу двигателя при подъеме грузозахватывающего устройства:
Н.м,(1.19)
гдеG - вес груза;
G0 – вес грузозахватывающего устройства
h - КПД механических передач.
1.3 Составление расчетной схемы механической части электропривода
Кинематическая схема представлена на рисунке 3.1.
Jпр i - момент инерции для вращающихся тел;
Jпр j - момент инерции тел, выполняющих поступательное движение;
с i - жесткость;
i - передаточное число.
Выполним приведение параметров схемы к расчетной скорости:
(1.20)
(1.21)
(1.22)
Момент инерции барабана рассчитывается по формуле:
,(1.23)
гдеGб – вес барабана;
D - диаметр барабана;
iред – передаточное отношение редуктора
Момент инерции груза определяем по формуле:
, (1.24)
гдеG – вес груза;
D - диаметр барабана;
Iпол – передаточное отношение полиспаста;
Момент инерции грузозахватывающего устройства определяем по формуле:
(1.25)
гдеG0 – вес грузозахватывающего устройства;
Момент инерции двигателя JДВ=1.15 . ............
