2 Розрахунок

2.1 Визначається статична потужність на валу двигуна механізму пересування візка крана в усталеному режимі роботи при русі з вантажем за формулою (1):

= 46,66 кВт.

2.2 Визначається коефіцієнт завантаження K за формулою (2):

= 0,33

2.3 Для обчисленого коефіцієнта завантаження K за графіком рис. 1 визначається ККД холостого ходу , яке відповідає заданому ККД при повному завантаженні. = 0,81 в.о.

2.4 Визначається статична потужність на валу двигуна механізму пересування візка крана в усталеному режимі роботи при переміщенні порожнього візка за формулою (3):

= 17,13 кВт.

2.5 Визначається час переміщення візка за формулою (4)

= 34,88 с.

2.6 Після визначення статичних потужностей та часу переміщення візка, будується навантажувальна діаграма. Параметри найхарактернішого робочого циклу механізму переміщення візка наведені у табл. 2.

Таблиця 2 – Робочий цикл механізму переміщення візка

Ділянки діаграми	Переміщення завантаженого візка	Пауза	Переміщення порожнього візка	Пауза
Рс, кВт	46,66	0	17,13	0
t, с	34,88	180	34,88	180

За даними табл. 2 будується навантажувальна діаграма переміщення візка без урахування перехідних процесів, яка наведена на рис. 2.

Р_с кВт

46,66

17,13

34,88 180 34,88 180 t, c

Рисунок 2 – Навантажувальна діаграма механізму пересування візка без урахування перехідних процесів

2.7 За навантажувальною діаграмою знаходиться еквівалентна потужність за сумарний час роботи двигуна за формулою (5):

= 35,15 кВт.

2.8 Розраховується дійсна тривалість вмикання за формулою (6):

= 16,23 %

2.9 Обчислюється розрахункова потужність двигуна шляхом перерахування отриманої величини еквівалентної потужності на найближчу стандартну тривалість вмикання 15 % за формулою (7)

= 36,56 кВт

2.10 Визначається частота обертання валу двигуна за формулою (8):

= 602,55 об/хв.

2.11 Попередньо вибирається двигун постійного струму паралельного збудження зі стабілізуючою обмоткою за каталогом [6] на номінальну потужність Р_н при стандартній тривалості вмикання ТВ_ном згідно умови (9). Тип Д808, номінальна напруга U_ном = 220 В, номінальна потужність Р_ном = 37 кВт при тривалості вмикання ТВ_ном = 15 %; номінальна частота обертання п_ном = 605 об/хв.; максимальний момент двигуна М_max = 148 кг∙м = 148∙9,81 = 1451,88 Н∙м.

2.12 Номінальний момент двигуна обчислюється за формулою (10):

584,3 Н∙м.

2.13 Статичні моменти на валу двигуна пересування візка розраховуються за формулою (11):

= 739,85 Н∙м

= 271,62 Н∙м

2.14 Перевірка двигуна на допустиме перевантаження виконується згідно умови (12):

1451,88 > 739,85 Н∙м

Умова виконана.

2.15 Середній пусковий момент двигуна визначається за формулою (13)

= 1080,96 Н∙м

2.16 Перевірка двигуна на здійснюваність пуску виконується за умовою (14)

Н∙м

1080,96 > 1109,78 Н∙м

Умова не виконана.

2.17 Перевірка двигуна на динамічні навантаження виконується, якщо сумарний час усталеної роботи перевищує не менше, чим у 10 разів сумарний час пуску та гальмування (15):

1,74 < 10.

Умова (15) не виконується, тому необхідно побудувати уточнену навантажувальну діаграму, в якій треба врахувати час пуску і гальмування.

За даними табл. 2 будується уточнена навантажувальна діаграма переміщення візка з урахуванням перехідних процесів, яка наведена на рис. 3.

Р_с кВт

46,66 кВт

17,13 кВт

10 34,88 10 160 10 34,88 10 160 t, c

Рисунок 3 – Уточнена навантажувальна діаграма механізму горизонтального пересування візка з урахуванням перехідних процесів

Сумарний час роботи привода згідно рис. 3 дорівнює 4 ∙ 10 + 2 ∙ 34,88 = = 109,76 с.

Розраховується дійсна тривалість вмикання з урахуванням перехідних процесів за формулою (6):

= 25,54 %

Обчислюється розрахункова потужність двигуна з урахуванням перехідних процесів шляхом перерахування отриманої величини еквівалентної потужності на найближчу стандартну тривалість вмикання 25 % за формулою (7)

= 35,53 кВт

Остаточно вибирається двигун за каталогом [6] згідно умови (9). Тип Д810 без стабілізуючої обмотки, номінальна напруга 220 В, номінальна потужність Р_ном = 40 кВт при тривалості вмикання ТВ_ном = 25 %; номінальна частота обертання п_ном = 595 об/хв.; максимальний момент двигуна М_max = 195 кг∙м = 195∙9,81 = 1912,95 Н∙м.

Оскільки максимальний момент двигуна ще збільшився, то умова (12) перевірки двигуна на допустиме перевантаження виконана.

Номінальний момент двигуна обчислюється за формулою (10):

642,29 Н∙м.

Оскільки змінився номінальний момент двигуна, необхідно знову обчислити середній пусковий момент двигуна за формулою (13)

= 1188,24 Н∙м

і здійснити перевірку двигуна на здійснюваність пуску за умовою (14)

Н∙м

Н∙м

Умова виконана.

Висновок: Остаточно вибирається двигун за каталогом [6] згідно умови (9). Тип Д810 без стабілізуючої обмотки, номінальна напруга 220 В, номінальна потужність Р_ном = 40 кВт при тривалості вмикання ТВ_ном = 25 %; номінальна частота обертання п_ном = 595 об/хв.; максимальний момент двигуна М_max = 195 кг∙м = 195∙9,81 = 1912,95 Н∙м.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 2

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 10 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 1 т;

3. Висота підйому Н = 8 м;

4. Швидкість підйому V_п = 9,5 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 80 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 360 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 4;

9. Передатне число редуктора і_р = 35;

10. Час паузи t₀ = 60 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 4

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 15 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 1 т;

3. Висота підйому Н = 10 м;

4. Швидкість підйому V_п = 8 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 70 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 400 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 4;

9. Передатне число редуктора і_р = 43;

10. Час паузи t₀ = 54 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 6

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 20 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 1,5 т;

3. Висота підйому Н = 8 м;

4. Швидкість підйому V_п = 7,5 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 70 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 500 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 4;

9. Передатне число редуктора і_р = 46;

10. Час паузи t₀ = 54 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 8

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 30 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 1,5 т;

3. Висота підйому Н = 9 м;

4. Швидкість підйому V_п = 7 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 85 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 500 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 5;

9. Передатне число редуктора і_р = 38,5;

10. Час паузи t₀ = 90 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 10

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 40 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 2 т;

3. Висота підйому Н = 8 м;

4. Швидкість підйому V_п = 6 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 85 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 600 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 5;

9. Передатне число редуктора і_р = 38,5;

10. Час паузи t₀ = 60 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 12

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 50 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 2 т;

3. Висота підйому Н = 6 м;

4. Швидкість підйому V_п = 5 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 75 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 600 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 5;

9. Передатне число редуктора і_р = 42,3;

10. Час паузи t₀ = 75 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 14

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 60 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 2 т;

3. Висота підйому Н = 6 м;

4. Швидкість підйому V_п = 4 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 75 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 600 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 5;

9. Передатне число редуктора і_р = 58;

10. Час паузи t₀ = 55 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 16

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані:

1. Вантажопідйомність G = 75 т;

2. Вага гака з підвіскою G₀ = 2 т;

3. Висота підйому Н = 8 м;

4. Швидкість підйому V_п = 4 м/хв.;

5. ККД підйомного механізму = 80 %;

6. Рід струму, напруга: постійний, 220 В;

7. Діаметр барабана лебідки D_б = 600 мм;

8. Кратність поліспаста і_п = 5;

9. Передатне число редуктора і_р = 57,5;

10. Час паузи t₀ = 60 с;

11. Цикл роботи двигуна складається з підйому та спуску вантажу, підйому та спуску гака, пауз між ними, під час яких виконується завантаження (розвантаження), пересування мосту та візка.

12. Час пуску приймається рівним часу гальмування у межах 3 – 5 с.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Варіант № 18

Для приводу механізму підйому мостового крана розрахувати та побудувати навантажувальну діаграму, визначити потужність двигуна (без урахування перехідних процесів) і вибрати двигун за каталогом.

Вхідні дані: