МазмҰны
Кіріспе
1-ші тарау. КӨПІРЛІ КРАНДАРДЫҢ МЕХАНИЗМДЕРІН
ЕСЕПТЕУ
Кранның көтергіш механизмін есептеу
Темір арқанды есептеу және таңдау
Барабанның параметрлеін анықтау
Беріліс редукторы мен электрқозғалтқышты
таңдау
Арбашаның жүру механизмі
1.2.1 Электрқозғалтқыш пен беріліс редукторды
есептеу
Кранның жүргізу механизмі
1.3.1. Кранның жүргізу механизмін есептеу және
таңдау
Беріліс редукторы мен электроқозғалтқышты
есептеу
2-ші тарау. КРАН МЕХАНИЗМДЕРІНІҢ ЭЛЕКТРЖЕТЕГІ
2.1. Кранның жүргізу механизмінің электржетегін таңдау
2.2. Айнымалы кернеулі, тиристорлы түрлендіргіштердің
жұмыс істеу принципі
Күштік тиристорлардың әр-түрлі қосу схемалары
Күштік тиристорларды есептеу және таңдау
Импульсті-фазалы басқару жүйесі
2.3 Арбаша механизмінің электр жетегі
2.3.1 Аналогты импульсті-фазалы басқару жүйесі
Кранның көтеру механизмінің электр жетегін таңдау
Электрлік схеманы құрастыру
Тиристорлы түрлендіргіштің элементтерін
есептеу және таңдау
Реттеу жүйесін құрастыру және есептеу
3-ші ТАРАУ АЭ-ТКТ ЖҮЙЕСІНІҢ ЖӘНЕ ДИНАМИКАЛЫҚ РЕЖИМДЕРІ
3.1 Тиристордың әртүрлі басқару бұрышы мәніндегі асинхронды электрқозғалтқыштың статикалық
3.1.1 Тұйық тізбекті АЭ – ТКТ жүйесінің статикалық сипаттамасы
3.2 АЭ – ТКТ жүйесінің математикалық моделі
3.2.1 АЭ – ТКТ жүйесінің динамикалық сипаттамасы
4-ші ТАРАУ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ
4.1 Еңбекті қорғау шараларын уйымдастыру
4.2 Жұмыс істеу қауіпсіздігі
4.3 Санитарлы – гигиеналық шаралар
5-ші ТАРАУ ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
5.1 Жалпы жағдайлар
5.2 Көпірлі кранда тиристорлы реттегіштерді қолданудың экономикалық тиімділігін есептеу
5.2.1 Қондырғыларға жұмсалатын негізгі шығындар
5.2.2 Қосымша шығындарды есептеу
5.2.3 Бір жылдағы экономикалық тиімділікті есептеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
Автоматика және басқару институты
«Технологиялық кешендердің электржетегі және автоматтандырылуың кафедрасы
«Технологиялық кешендердің электржетегі және автоматтандырылуың мамандығы
БЕКІТЕМІН
Кафедра меңгерушісі,
техн.ғыл. докт., профессор
___________ А.Б Бекбаев
«____»____________2005 ж.
Дипломдық жобаны орындауға
ТАПСЫРМА
Студент Көпбаев Елдос Дүйсенұлы
Жобаның тақырыбы Жүк көтерімділігі 80 тонна көпірлік кранның екі
ЖОО бұйрықпен бекітілді 25 ақпан 2005 жыл
Аяқталған жобаны тапсыру мерзімі 08 маусым 2005 жыл
Жобаның бастапқы берілістері Жұмысшы электрлік біліктің классикалық схемасы, фазалы
Есептік түсініктемелік жазба мазмұны (қарастырылатын мәселелер тізімі) 1) Көпірлі
Сызбалық материалдар тізімі Көргізбелік сызба материалдары А1 форматындағы 5
Дипломдық жобаның тиісті бөлімдері бойынша кеңесшілер
Бөлім кеңесші, кафедра қолы
1) Электржетегі техн. ғыл. канд., доцент
Қ. Т. Тергемес, ТКЭжА
2) Автоматтандыру аға оқытушы
Ә. О. Бердібеков, ТКЭжА
3) Экономика аға оқытушы
Г.Б. Жақып, МРЭжБ
4) Еңбек қорғау техн. ғыл. докт., профессор
М.Т. Жарасбаев
Тапсырманың берілген күні 21 ақпан 2005 жыл
Кафедра меңгерушісі _____________________ А.Б. Бекбаев
Жоба жетекшісі
Тапсырманы орындауға
алған студент __________________________ Көпбаев Е.Д.
21 ақпан 2005 жыл
КІРІСПЕ
Кран дегеніміз - бұл жүктерді кішігірім қашықтықта горизонтал және
Ең көп тараған көпірлік кранның (ілмегі бар) жалпы көрінісі
Көпір мен көтеру лебедкасы 4 және ілмегі бар 6
Көтеру лебедкасының электржетегі;
Арбаның қозғалу механизмінің жетегі;
Көпірдің қозғалу механизмінің электржетегі;
Көтеру механизмінің жұмыс циклінің ішінде кранды пайдалану 2-ші суретте
1. КӨПІРЛІ КРАНДАРДЫҢ МЕХАНИЗМДЕРІН
ЕСЕПТЕУ
Кранның көтергіш механизмін есептеу
Көтеру механизмі үшін 3-ші суретте көрсетілген жетектің
кинематикалық схемасы қабылданған.
Қозғалқыш 1 редуктор 2 арқылы көтергіш барабанды 3 айналдырады.
Темір арқанды есептеу және таңдау
Жұпталған полиспаст болғанда жүкті көтеру кезіндегі темір арқанның созылуы
Smax= =4.3ТҺс
Мұндағы -барабандағы шығынды ескеретін коэффициент.
( =0,97)
Арқанның үзілулік күштемесі
(2)
мұндағы Кк-орташа жұмыс режимі үшін арқанның беріктілік қоры Кк=5,5.
Рк=4300ƒ5.5=23600
[1] кесте бойынша кәдімгідей бұралған лкр 6х19 типті арқан
Арқан диаметрі dk=19.5 мм;
Қима ауданы S= 143.03 мм;
Бір шартты метрінің есептік салмағы 13.4 кг;
Үзілулік күштемесі 23150 кг/мм2.
Барабанның параметрлерін анықтау
Арқанға арналған ордың табаны бойынша өлшенген ең аз барабан
(3)
мұндағы с –жүк көтергіш машина түрі мен Д1
Орташа жұмыс режимімен жұмыс істейтін көпірлік крандыр үшін [1]
Д1 (25-1)ƒ19.5=468
Д =500 мм деп қабылдаймыз.
Барабанның бір жартысындағы кеспе тармақтарының саны
Z= +(1,5-2)
Барабанның бір жартысындағы кеспе ұзындығы:
L=Zƒt =682 мм
Мұндағы t -кеспе қадамы.
t =d+(2-3) =19.5+2.5 =22 мм
Арқанды барабанның екі жағына бекіті төрт кеспе қадамына тең
S =4ƒt =4ƒ22 =8 мм
Жүк жылдамдығы Vгр =8 м/мин кезде барабанға келетін жылдамдығы:
Vk=mƒVгр=3ƒ8=24 м/мин
Бір минуттағы барабанның айналу саны:
nб= = =15.3 об/мин
1.1.3 Беріліс редукторы мен қозғалтқышты таңдау
Номинал жүкті көтеру кезіндегі қозғалтқыштың статикалық қуаты:
N=
мұндағы ПӘК-тің жалпы мәні 0 (
N= =36,3 кВт
Каталог бойынша Д808 қозғалтқышы таңдалды.
PH=30 кВт, UH=220 В, ІH=155 А,
J=2.0 кгƒм2 , qp2= 8 кгƒм2, nH =0.85, салмагы-885
Редуктордың жалпы беріліс саны:
і0= nH/nб =825/15,3=54
Ц2-500 редукторы таңдалды. Оның айналыс саны
і-50,94 (n=750 айн/мин кезде) Р=3,7 кВт
Көтеру механизмі үшін редуктор арқылы беерілетін есептік момент тұрақты
Мр = Мн
Редуктор арқылы берілетін ең үлкен момент рұқсат
Мнаиб= 975ƒmƒ = 975ƒ1,6ƒ37/750= 77
мұндағы m –іске қосу моментінің коеффициенті, m=1.6;
N-редуктордың тез жүргіш білігіндегі қуаттың кестелік мәні,
nб - редуктордың тез жүргіш білігінің айналыс саны.
Салмақтары әр-түрлі жүктерді тасымалдағано кезде және әр-түрлі жұмыс режимдері
Көтеру кезіндегі статикалық момент:
Mn=
Мұндағы S0-берілген салмақтағы жүкті көтеру кезіндегі барабандағыы арқанның созылуы,
Q-барабанға оралатын арқандар саны (жұпталған полистпаст
Кезде Q=2).
Түсіру кезіндегі статикалық момент:
Mоп=
Мұндағы S0п- берілген салмақтағы жүкті түсіру кезіндегі барабандағы арқанның
Еселігі m болатын жұпталған полистпаст үшін жүкті түсіру кезіндегі
Sоп= m-1
Қозғалтқыш есебінің берілістері 1-кестеге енгізілген. Қозғалтқыштың орташа іске қосу
Mп=2.0Mн
Қозғалтқыштың номинал моменті:
Mн=975ƒ =975ƒ =35.45
Электр қозғалтқыштың іске қосу моменті:
Mп=2.0ƒМн=70.9 кгƒм
Көтеру кезіндегі іске қосу уақыты:
tп=
tп= =0.42 c
Сонда физикалық үдеу:
a= =0.082 м/с2
Сонда жүктің түсуі кезіндегі іске қосу уақыты:
tп=
tп= c
1-кесте
Көрсеткіштер График бойынша жүк шамасы
Q 0.5Q 0.3Q
Жүк салмағы, т*с 25 12.5 8.3
Көтеру кезіндегі барабандағы арқанның созылуы, т*с 4.3 2.2 1.42
ПӘК 0.9 0.86 0.78
Көтеру кезіндегі момент 44.2 21.1 13.25
Түсіру кезіндегі барабандағы арқанның созылуы, т*с 4 2 1.2
Көтуру кезіндегі іске қосу уақыты 0.42 0.23 0.19
Түсіру кезіндегі іске қосу уақыты 0.11 0.119 0.13
Тұрақтанған жылдамдықпен қозғалу увқыты:
tу= = =3,125 мин=187,5 сек
Орташа квадраттық момент:
Mср= =
Орташа қозғалтқыш қуаты:
Рэ= =27.8 кВт
Яғни номинал қуаты 30 кВт деп қабылданған қозғалтқыш көтеру
Талап етілетін тежеу моменті:
Мт=КМст
Мұндағы к- тежеудің қор коеффициенті.
Мемлекеттік бақылау талаптарына сәйкес жұмыс режимі үшін к=1,75;
Мст= =34.7 кг*м
Қондырғы ТК2-300 типті тежегіш қабылдаймыз. Техникалық берілістері:
1.Ең үлкен тежеулік момент, кГл-80
2.Ең кіші тежеулік момент, кГл-35
1.2 Арбашаның жүру механизмі
Арбашаның қабылданған кинематикалық схемасы 4- суретте көрсетілген. Ол редуктордан
Арбаша жүкпен қозғалғанда қозғалысқа кедергі мына теңдеумен анықталады.
WТГ= (2 +j )кр
Мұндағы Q –номинал жүктің салмағы,
qT – арбашаның меншікті салмағы,
Дxk- арбашаның дөңгелегінің диаметрі.
d-жүру дөңгелегінің цапфа білігінің диаметрі,
-тербелістің үйкеліс коеффициенті,
j-дөңгелек білігінің тірегіндегі үйкелу коеффициенті,
Кр-жүру дөңгелектерінің үйкелу кедергілерін ескеретін коеффициент (бұл кезде Кр=2.5)
Арбаның менщікті салмағын (1) бойынша QT=f(Q) тәуелділігінен таңдаймыз:
Q=25Т, QТ=11Т
Қабылданған талаптарға сәйкес диаметрі 320 мм болатын жүру
d=80 мм деп қабылдаймыз.
Тегіс рельспен жүретін болаттан жасалған дөңгелектер дайындағанда
Жоғарыдағы көрсетілген мәндерді қойғанда мынаны аламыз.
WTP= Һ(2Һ0,03+0,015Һ8)Һ2,5=506 кг
Жүксіз жұмыс кезде
WTP.0= 0,45=155 кг
Электрқозғалтқыш пен беріліс редукторын есептеу
Таңдалған электрқозғалтқышында максимал рұқсат етілген момент дөңгелектің талап етілетін
Осы тізбектелу қоры қамтамасыз етілетін ең үлкен рұқсат етілген
a макс=[ ]
Мұндағы nпр-жетектің жүру дөңгелектерінің саны
nk- жүру дөңгелектерінің жалпы саны.
(Қабылданған кинематикалық схемада төрт жүру дөңгелегі және екі жетектік
- рельсі бар жүру дөңгелегінің тізбектелу коеффициенті(жабық ғимараттарда жұмыс
Рв -жұмыс жағдайындағы кранға келетін желдік жүктеме(Ғимарат ішінде ).
g - салмақ күшінің үдеуі.
Сонда
aмакс= 9,81=(0.0852-
-0.014)Һ9.81=0.698 м/с2
Электрқозғалтқыштың ең үлкен іске қосу моменті:
Мпуск=Мс+1,2
Бұл формулада GД2gв және ngв , редуктордың беріліс саны
Алдын-ала таңдалған цилиндрлік тісті берілісі бар редуктор үшін тербеліс
Қозғалтқыш қуатын статикалық кедергі бойынша анықтауға болады:
Рст=
Рст= = 3.2 кВт
Каталогтарда ең жақын қуат (3.5 кВт) MTF-111-6 типті қозғалтқышта
nH =895 об/мин;
ПВ%= 40;
Инерция моменті
GД2 =43=0.195 кгҺм2
Ммакс-87 НҺм
Мн=9550Рн/ н=9550Һ3,5/895=37 НҺм=3,77 кгҺм
І2H =13.8 A,
E2H= 190 B
Максимал момент еселігі:
А=87/38 =2.35
Жүріс дөңгелектерінің айналыс саны:
nxk =VT/ Дхк=35/3.14*0.32 =34.8 об/мин
Редуктордың беріліс саны:
і0= ngв/ nxk=895/34.8 =25.7
[1] бойынша 2ЦУ-160 типті редуктор қабылдаймыз: і0= 25,
Мн-1000 нҺм
Дөңгелектердің бір минут ішіндегі нақты айналыс саны
nxk= ngв/ і0=895/25=35,8 об/мин
Арбаша қоғалысының нақты жылдамдығы:
Нақты жылдамдық берілгеннен 10%-ке ауытқиды.
Қозғалыстың талап етілген қуаты:
Ең үлкен рұқсат етілген үдеу кезіндегі іске қосу уақыты:
Бос арбашаның кедергі моменті:
Қажетті орташа іске қосу моменті:
MTF-111-6 типті қозғалтқышы үшін максимал момент М=2,35. Есептеулер үшін
Орташа іске қосу моменті:
Сонда қозғалтқышта мынадай номинал момент болуы керек:
Ал қозғалтқышта Мн=3,77 кг м
Нақты іске қосу уақыты:
Іске қосу кезінде нақты тізбектелу қоры:
Тежеу моменті жүксіз номинал жылдамдықпен келе жатқан арбашаны тежегенде
Жүру дөңгелектерінің рельспен берілген тізбектелу қоры (ол 1.2-ге тең)
Тежеу уақыты:
Тежеу кезінде моменттер теңдеуі:
мұндағы -тежеу кезіндегі бос арбаша қозғалысының
Іске қосу кезіндегі кедергі моментінің тежеу кезіндегіден айырмашылығы
Тежеу кезінде қозғалысқа кедергі былай анықталады:
Тежегіш білігіне келтірілген кедергі моменті:
Айналмалы немесе ілгерілемелі қозғалатын денелерді тежеу кезіндегі инерция
Сонда тежеу моменті:
ТКГ-200 колодкалы тежегішін қабылдаймыз. Оның максимал тежеу моменті 25
Кранның жүргізу механизмі
Кранның жүргізу механизмін есептеу және таңдау
Көпірдің әр-бір ұштық балкасы жеке жетекпен жабдықталған. Оның
Тежегіш қозғалтқыш білігіне орнатылған. Жетекте горизонтал цилиндрлі редуктор бар.
Көпірлік крандардың бұрынғы құрылымдарының аналогы бойынша көпірдің салмағын 32
Дөңгелектерге келтірілген номинал жүгі бар кранның қоғалыс кедергісі:
мұндағы Дхк-жүру дөңгелектерінің диаметрі, d-жүру дөңгелектерінің цапфасының диаметрі.
Жеке жетектері бар кранның қозғалыс механизмдері үшін кр=1.5
Сонда
Беріліс редукторы мен электроқозғалтқышты есептеу.
Қозғалтқышты таңдау ең үлкен рұқсат етілген іске қосу моменті
Іске қосу моменті негізгі жүру дөңгелектеріне келетін
Металлдан жасалған құрылымдар мен электр жабдықтарының салмағы кранды симметриялы
1.2 м қашықтықта болады. Ал арбашаның салмақ центрі сол
Осы кезде қарастырылып отырған жақтан қарағанда жүру дөңгелектеріне түсетін
Жүк бар кезде дөңгелек тірегіне келетін:
Жүкпен жұмыс кезінде статикалық кедергі бойынша қозғалтқыш қуаты:
кВт.
Тісті редукторды қабылдаймыз. ( =0.9)
Жүгі бар арбашаның симметриясыз орналасуын ескергенде бір жақтағы қозғалтқыштың
кВт.
Анықтамалар [1] бойынша 4МТF(Н) 132 LG типті крандық электроқозғалтқышын
PH=5.5кВт; І2H=18.3 A; UH=380 B;
NH=915 об/мин; U2Н=213 В;
ІH=14.8 A; Ммакс=135 ;
Cos ПВ%=40;
Жүру дөңгелектерінің айналыс саны:
об/мин
Редуктордың талап етілетін беріліс саны:
Ц2У-250 редкуторын таңдаймыз. Оның беріліс саны і=20 .
Редуктор таңдау үшін қажетті есептік қуат:
мұндағы к-жұмыс режиміне тәуелді коеффициент, орташа режим үшін к=2.25
Редуктордағы айналдырушы момент 4000 -ге тең.
Таңдалған редуктор қолданылғанда нақты айналыс саны мынаған тең:
об/мин
Кранның нақты жылдамдығы:
м/мин
Іске қосу уықыты мен нақты үдеу:
сек
Жүксіз жұмыс істеген кезде арбаша орналасқан жаққа қарама-қарсы жақтан
мұндағы
кр кг
А тірегі үшін ең үлкен іске қосу моменті:
Қозғалтқыштың максимал моментінің еселігі:
Орташа іске қосушы момент:
Мпуск=
Сонда қозғалтқышта мынадай номинал момент болуы керек:
Электр қозғалтқышындағы нақты номинал момент:
Сонымен, қойылған қозғалтқыштың номинал моменті айтарлықтай аз, яғни қозғалтқыштың
Нақты іске қосу уақыты:
Бір кезеңдегі нақты орташа орташа үдеу:
<