1.Введение.

Целью курсового проекта является закрепление и углубление знаний полученных в процессе изучения дисциплины «Теория электропривода».А также приобретение практических навыков в работе с нормативными документами при расчете статических и динамических режимов работы электропривода для рационального выбора электрических аппаратов.В настоящем курсовом проекте описан технологический процесс портального крана КПП-16 (20/30).Выполнен анализ существующей системы электропривода механизма вылета стрелы. Произведён выбор элементов электропривода, расчёт его характеристик. На основании расчёта предложено применить для электропривода вылета стрелынужный ящик сопротивлений.В данной работе объектом управления является портальный кран, рисунок 1.Особенностью этого механизма является его постоянная работа в переходных режимах, ввиду чего особенно важным является обеспечение необходимых благоприятных динамических характеристик.Рассмотрению подлежит электропривод механизма вылета стрелы, на функционирование которого существенное влияние оказывают различные значения груза, приводящие к изменению момента инерции, статических и динамических нагрузок на валу двигателя механизма вылета стрелы.В приводе механизма вылета стрелы используется асинхронный двигатель с фазным ротором.Механизм изменения вылета стрелы, рисунок 1, служит для перемещения подвешенного на крюк груза или грейфера в горизонтальном направлении в пределах крайних положений стрелы путём изменения её вылета. Груз, подвешенный на крюк или расположенный в грейфере, перемещается со скоростью примерно 0,5 (м/с).

2. Технические данные и принципиальная электрическая схема управления приводом изменения вылета стрелы.

В данном курсовом проекте требуется произвести расчет а анализ электропривода вылета стрелы портального крана КПП-16.По функциональным возможностям – это перемещающийся и полноповоротный кран. Общий вид крана представлен на рисунке 1.

Технические данные крана КПП-16.

Масса груза – 16 т.

Масса груза при модернизации (т) - 30 т.

Масса подвески – 1,1 т.

Масса стрелы – 49 т.

Масса поворотной части – 180 т.

Масса крана – 240 т.

Скорость подъема (номин.) – 0,92 (м/с)

Скорость подъема (миним.) – 0,3 (м/с)

Скорость опускания (миним.) – 0,07 (м/с)

Скорость поворота – 1,1 (об/мин)

Скорость изменения вылета стрелы – 50(м/мин)

Скорость передвижения крана – 0,55 (м/с)

Диаметр барабана механизма подъема – 1100 (мм)

Передаточное число (i) подъема редуктора – 37,2

Передаточное число (i) поворота редуктора – 29,5

Передаточное число (i)поворота открытой передачи – 17,6

Передаточное число (i) вылета стрелы – 48,7

Передаточное число (i) передвижения редуктора – 29,5

Передаточное число (i) открытой передачи – 1,71

Диаметр колеса передвижения – 550 (мм)

Вылет стрелы – 40 (м). Ниже представлены принципиальная электрическая схема и общий вид крана

Одним из распространённых и ответственных механизмов является механизм вылета стрелы портального крана, а его привод наиболее сложным, так как работает в повторно-кратковременном режиме с постоянно меняющимся приведённым моментом инерции Jпр как от цикла к циклу, так и в течении самого цикла. При этом должен решаться важнейший вопрос – устранения процесса раскачивания перемещаемого груза несмотря на постоянно меняющиеся управляющие и возмущающие воздействия, наличие существенных гибких и упругих связей, зазоров и нелинейностей. В качестве электроприводов механизма вылета стрелы используются системы различных типов сложности и степени автоматизации.

Механизм изменения вылета стрелы состоит из следующих узлов:

а) электродвигатель типа MTН – 412 – 6 У1, мощностью 30 кВт с частотой вращения 965 об/мин, относительной продолжительностью включения 40%, весом 170 кг;

б) редуктор типа VP – 450G с передаточным отношением i=48,7, весом 820 кг;

в) две зубчатые рейки, расположенные симметрично по обеим сторонам колонки и превращающие усилие выходного вала редуктора в поступательное движение (вперёд – назад). Зубчатые рейки посредством промежуточного элемента связанны со стрелой;

г) подвижной противовес, обеспечивающий уравновешивание стрелы, при помощи которого могут быть получены различные положения равновесия.

Одновременно с этим упомянутый противовес участвует в установке равновесия поворотной части крана и всего крана. Подвесной противовес крепиться к хоботу стрелы через блочную систему колонны при помощи тросов.

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема изменения вылета стрелы где А – электродвигатель; Б – эластичная муфта; В – качающийся редуктор; Первая передача: 1 – вал-шестерня; 2 – зубчатое колесо. Вторая передача: 3 – вал-шестерня; 4 – зубчатое колесо. Открытая передача: 5 – шестерня реечная; 6 – рейка.