ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ, ДОРОЖНЫХ СРЕДСТВ И ОБОРУДОВАНИЯ. Электрооборудование подъёмно-трансп., строит., дорожных средств. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования российский университет транспорта

• Название: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования российский университет транспорта
• Анкор: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ, ДОРОЖНЫХ СРЕДСТВ И ОБОРУДОВАНИЯ
• Дата: 26.06.2022
• Размер: 1.04 Mb.
• Имя файла: Электрооборудование подъёмно-трансп., строит., дорожных средств .doc
• Тип: Документы; #616289

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)»

(РУТ (МИИТ)

1810-ц/НСс-2832 полный шифр


Москва

Электропривод нашел широкое применение на электро­балластерах, щебнеочистительных машинах, путеукладчиках, снегоуборочных машинах и других типах путевых машин. Для по­ступательного перемещения рабочих органов широко использу­ется сочетание электродвигателя, червячного редуктора и винто­вой пары, гайкой которой является червячное колесо редуктора.

При проектировании привода и определении его параметров необходимо в первую очередь рассчитать усилие, действующее на винт электровинтового привода, шток цилиндра и т. п., кото­рое связано передаточными элементами с усилием, действую­щим на рабочий орган.

Наиболее удобны для использования в путевых машинах электродвигатели постоянного тока, так как они позволяют регулировать скорость в широких пределах. Из электродвига­телей переменного тока чаще всего используют асинхронные с короткозамкнутым ротором.

Электродвигатели путевых машин в основном работают в легком и среднем режиме.

Легкий режим (Л) характеризуется большими перерывами в работе (ПВ=15%), редкой работой с номинальной нагрузкой, низкими скоростями, небольшим числом включений в час (до 60 вкл/ч). В этом режиме работают механизмы подъема, сдвига и перекоса пути, механизмы дозаторов электробалластеров, механизмы передвижения козловых кранов и др.

Средний режим (С) характеризуется средними нагрузками и скоростями, средним числом включений в час (до 120 вкл/ч), средним значением относительной продолжительности вклю­чения (ПВ=30%). На таком режиме работают грузоподъемные и тяговые лебедки путеукладчиков и др.

Особо надо отметить работу механизмов привода щебнеочистительных машин, которые работают в весьма тяжелом ре­жиме (ВТ), характеризуемом номинальными нагрузками, весь­ма высокими скоростями, высокой относительной продолжи­тельностью включения (ПВ=40%).

По номинальной мощности и исходя из конкретных усло­вий работы электродвигатель подбирается по каталогу-спра­вочнику или ГОСТ, указывается его марка, мощность, число оборотов вала, ПВ в %.

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1. 
   Исходные данные
   
2. 
   Кинематическая схема подъемного механизма.
   
3. 
   Выбор редуктора
   
4. 
   Выбор электропривода
   
5. 
   Расчет и построение диаграммы движения груза
   
6. 
   Выбор коммутационной аппаратуры.
   
7. 
   Принципиальная электрическая схема.
   
8. 
   Литература.
   

Исходные данные
Грузоподъемная лебедка имеет кинематическую схему согласно рис.1. поднимает груз _{ гр} (кг). Максимальная скорость подъема _{ }. Ускорение и замедление при достижении максимальной скорости и снижении ее до нуля _{ } Максимальная (номинальная) частота вращения двигателя _{ }. Высота подъема груза H. Диаметр барабана - _{ }.

Таблица 1

№ варианта	Масса груза,  гр, кг	Макс.скор,  , м/сек	Ускорение,  , м/с2	Диаметр барабана, d, м	Высота подъема, H, м	Число оборотов, nmax, об/мин
5	1200	0,8	0,21	0,25	24	600

Кинематическая схема механизма:



Рис.1 Кинематическая схема лебедки.

1. 
   Барабан. 4. Тормозное устройство.
   
2. 
   Выходная муфта. 5. Входная муфта
   
3. 
   Редуктор 6. Электродвигатель
   

2. Выбор редуктора.
Максимальная скорость двигателя
1/с
Максимальная скорость барабана
1/с

Передаточное отношение редуктора


Выбираем редуктор: тип РМ-400; передаточное число – 10,35; исполнение – VIII



Выбор электродвигателя.

Статический момент на валу барабана
Нм

Статический момент, приведенный к валу двигателя

_{ } =_{ }

где η – общий КПД механизма подъема груза, при использовании редукторов типа РМ – η = 0,83.

Нм

Выбор мощности электродвигателя:

Вт

Выбираем электродвигатель АИС200LB-10 кВт; n=580 об/мин; А; момент инерции ротора - кг м²;

Расчет и построение нагрузочной диаграммы.

Определение действительной скорости подъема груза.

1/с;

Скорость барабана

1/c;

м/c;

Время ускорения (_{ } и время замедления (_{ } груза при подъеме

c

Путь, проходимый грузом за время, соответственно, _{ } - _{ } и _{ } - _{ }.

м

Время движения груза с максимальной скоростью

c

Суммарный момент инерции механической системы, приведенной к валу двигателя.

Определим сумму кинетических энергий всех элементов кинетической схемы механизма.

Кинетическая энергия поднимаемого груза:

Дж;

Кинетическая энергия муфты с тормозным шкивом:

Дж;

Кинетическая энергия барабана:



J – момент инерции барабана относительно собственной оси;

- угловая скорость барабана; 1/с

Момент инерции барабана вычисляем по формуле:

;

L – длина барабана; м

Должно выполняться условие:

Тогда ; принимаем L=0,5 м.

Ρ – плотность материала барабана; ;

R, r – внешний и внутренний радиусы барабана; м

кг м²;

Дж;

Приведенный к валу двигателя момент инерции механизма вертикального перемещения груза:

кг м²;
Уравнение движения электропривода:

;

- динамический момент; Нм

- момент сопротивления механизма; Нм

- момент инерции электропривода (сумма моментов инерции ротора ЭД и приведенного к валу ЭД момента инерции механизма); кг м²;

- угловое ускорение ротора ЭД;

Приведенный к валу ЭД момент механизма при разгоне и движении вверх:

; Нм

Где, - конечная и начальная скорости при движении вверх;

Момент на валу двигателя в период разгона _{ }



Момент на валу двигателя в период движения с установившейся максимальной скоростью


Момент на валу двигателя в период торможения _{ }

Нм

Построение диаграммы скорости и момента приведено на рис.2.


Рис.2. Диаграмма скорости и момента на валу двигателя

Выбор коммутационной аппаратуры.

Автоматический выключатель (автомат) предназначен для автоматического размыкания электрических цепей при аварийной ситуации, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей при нормальных режимах работы.

Автоматы снабжены расцепителями, контролирующими величину соответствующего параметра (в данном случае - тока).

Для включения и отключения электропривода выбираем автоматический выключатель АП-50 3МТ с комбинированным максимальным расцепителем на номинальный ток 40А, уставка электромагнитного расцепителя

Для включения и реверсирования электродвигателя выбираем реверсивный контактор ПМА4 с характеристиками: А; В;

Для управления электроприводом лебедки применим кнопочный пост ПКЕ222;


Электрическая схема грузовой лебедки рис.3

Перечень элементов схемы рис.3

М – приводной электродвигатель;

М1 – электродвигатель тормоза ТКТГ- 200;

SB0, SB1 – контакт кнопки ПКЕ;

KM – контактор направления ПМА4;

ЛИТЕРАТУРА
1. Онищенко Г.Б. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений. 2-е изд. - М: Издательский центр «Академия», 2008. – 288 с.

2. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». – 4-е изд. – М: Машиностроение, 1989. – 536.