- •Часть № 2
- •1.2 Краткое описание технологического процесса и основных узлов крана. Условие и режим работы крана.
- •Механизмы подъема
- •1400 Т (механизм подъема состоит из четырех таких лебедок)
- •Механизмы передвижения
- •Характеристики режимов работы крановых механизмов. Таблица 1-5
- •2.Технологические требования, предъявляемые к электроприводу. Общие рекомендации по проектированию и установке электрооборудования на кранах.
- •Питающие сети и качество электроэнергии.
- •3. Системы управления крановым электроприводом
- •4. Обоснование и выбор системы электрическогопривода
- •5. Основное электрооборудование
- •5.1 Магнитные контроллеры Назначение, классификация, особенности конструкции
- •Магнитные контроллеры переменного тока серий тсд и ксдб
- •Магнитные контроллеры постоянного тока серий п и пс
- •5.2. Силовые кулачковые контроллеры. Назначение, конструкция и технические данные
- •2.3 . Ограничение предельных положений перемещения
- •Ограничение перегрузки конструктивных элементов крана
- •5.4.Защитные панели
- •5.5. Приводы тормозных устройств Классификация тормозов и выбор параметров тормозных устройств.
- •Электрогидравлические толкатели
- •5.5.1.Расчет тормозного устройства крана
- •6.Расчет и выбор пускорегулирующих резисторов
- •Пример расчета по выбору резистора для кранового электропривода.
- •7. Мероприятия по технике безопасности при эксплуатации и ремонте крана.
1400 Т (механизм подъема состоит из четырех таких лебедок)
1 - двигатели; 2 - упругая муфта; 3,5 - редукторы; 4 -тормоз и упругая муфта, 6 - вал-ставка с зубчатыми муфтами; 7 - шестерня открытых передач;
8 - подшипники барабана; 9 - барабаны.
Механизмы передвижения
Механизмы передвижения с раздельным приводом при одном колесе под опорой выполняют по схемам на рис. 1.4: а — без открытой передачи; б — с открытой передачей. В схемах двухколесных приводных тележек используют навесные вертикальные зубчатые (рис. 1.5, а, б) или более компактные червячные (рис. 1.5, в) редукторы либо крепят редуктор к раме балансира
(рис. 1.5, г).
Рис. 1.4. Схемы приводов приводных колес: а - без открытой передачи;
б - с открытой передачей
1 - двигатель; 2 - тормоз; 3 - муфта двухвенцовая зубчатая (а) или упругая втулочно-пальцевая (б); 4 - вертикальный (а) или горизонтальный (б) редуктор; 5 - двухвенцовая зубчатая муфта; 6 - ходовое колесо; 7 - зубчатое колесо открытой передачи
Рис. 1.5. Схемы приводных балансирних тележек кранов: а, б - козловых;
в - башенных ; г - портального
1 - двигатель; 2 - упругая втулочно-пальцевая (а, б) или двухвенцовая зубчатая (г) муфта; 3 - тормоз; 4 - редуктор; 5 - рама балансира; 6 - ходовое колесо;
7 и 8 - колесо и шестерня открытой зубчатой передачи
Редуктор 4 соединен в шестерней 8 открытой передачи (рис. 1.5, б - г), реже - с валом ходового колеса 6 (рис. 1.5, а), при первом способе условия работы открытой передачи 8, 7 лучше, так как вращение передается от шестерни 8 на два колеса 7 и нет консольной радиальной нагрузки на вал шестерни 8, второй способ иногда проще по компоновке. Ходовые колеса механизмов по схемам на рис. 1.4, 1.5 чаще устанавливают на вращающихся осях с угловыми буксами
Рис. 1.6. Привод ходового колеса механизма передвижения мостового крана
1 - колесо с угловыми буксами; 2 - вал-вставка с одновенцовыми зубчатыми муфтами; 3 - вертикальный редуктор; 4 - двухвенцовая зубчатая муфта;
5 - двигатель; 6 - тормоз
или разъемными корпусами подшипников (с косым разъемом); на кранах с ограниченной интенсивностью эксплуатации применяют колеса на неподвижных осях; на современных кранах колеса устанавливают почти исключительно на подшипниках качения.
Примеры конструкции механизмов передвижения с приводными колесами даны на рис. 1.6, 1.7. Для современных конструкций характерны агрегатно-модульное исполнение, широкая унификация, применения фланцевых двигателей или мотор - редукторов. Для строительных башенных кранов мотор - редукторы нормализованны.
Ходовые части железнодорожных кранов — вагонные оси и тележки (обычно подрессоренные) — проектируют по нормам для подвижного состава железных дорог Союза ССР.
Для механизмов передвижения мостовых кранов тяжелых режимов работы весьма перспективна конструкция с безребордными колесами и горизонтальными направляющими роликами (рис. 1.7, 1.8). При этом сопротивление передвижению снижается примерно вдвое по сравнению с двухребордными колесами, уменьшается потребное число приводных колес и масса механизмов. Ролики целесообразно изготовлять из высокопрочных сталей (например, из 38ХГН с термообработкой до твердости 360НВ).
Механизмы передвижения кранов и тележек с центральным приводом (рис, 1.9) бывают с тихоходным или быстроходным трансмиссионным валом; известны также схемы со среднеходным валом, являющиеся комбинацией схемы на рис. 1.9, б с открытой зубчатой передачей между выходным валом редуктора 4 и ходовым колесом 7 (как на рис. 1.4, б).
Рис. 1.8. Установка безребордного ходового колеса механизма передвижения мостового крана
1 - ось ролика; 2 - боковой направляющий ролик; 3 - угловая букса с фланцем для кронштейна; 4 - безребордное колесо; 5 - кронштейн
Размещение опор 6 и зубчатых муфт 5 тихоходного вала (рис. 1.9, а) или опор 9 и зубчатых муфт 3, 5 быстроходного вала (рис. 1.9, б) должно обеспечить статическую определимость вала в целом (двухопорные участки вала соединяются плавающими валами-вставками или двухвенцовыми зубчатыми муфтами). Частота вращения быстроходного вала должна быть меньше критической.
Механизмы с тихоходным валом рациональнее использовать, чем механизмы с быстроходным валом, при расстоянии между рельсами менее
15 м; в частности, их, как правило, применяют для передвижения тележек кранов мостового типа. Для мостовых кранов (особенно с пролетом свыше
16 м, мостовых перегружателей, козловых, башенных и портальных кранов механизмы передвижения с центральным приводом нецелесообразны; на современных кранах этих типов почти исключительно применяют раздельный привод. Недостаток последнего — больший, чем при центральном приводе, перекос крана при неравномерной загрузке опор — отчасти может быть компенсирован применением ограничителей перекоса или специальных схем управления.
Рис. 1.9. Схемы механизмов передвижения с центральным приводом и валом: а - тихоходным; б - быстроходным
1 - тормоз; 2 - двигатель; 3 - упругая втулочно-пальцевая муфта (а) или вал-вставка с зубчатыми одновенцовыми муфтами (б); 4 - редуктор
(а - вертикальный, б - горизонтальный); 5 - зубчатая муфта; б - опоры;
7 - ходовое колесо; 8 - вал-вставка с одновенцовыми зубчатыми муфтами (а) или двухвенцовая зубчатая муфта (б); 9 - опоры быстроходного вала
РЕЖИМ РАБОТЫ КРАНА
Механизмы для выполнения определенных технологических операций, а также механизмы для эпизодической работы имеют вполне определенные условия использования соответственно их назначению. С целью систематизации всего многообразия режимов работы грузоподъемных машин Госгортехнадзор установил следующие категории режимов работы механизмов с машинным приводом: легкий — Л; средний — С; тяжелый — Т; весьма тяжелый — ВТ. Определение этих режимов работы производится согласно табл. 1-1.
Режимы работы механизма |
Среднее допускаемое использование механизма |
Продолжительность включения ПВ% |
Среднее число включений в час |
Температура окружающей среды 0С |
||
При грузоподъемности Кгр |
по времени |
|||||
В течение года Кг |
В течение суток Кс |
|||||
Л |
0,25-1,0 |
Нерегулярная редкая работа |
15-25 |
До 60 |
25 |
|
С |
0,75 |
0,5 |
0,33 |
25 40 |
60 120 |
25 25 |
Т |
0,75-1,0 |
1,0 |
0,66 |
40 40 |
120 240 |
40 40 |
ВТ |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
60 60 |
300 600 |
45 45 |
Режимы работы крана в целом и его металлических конструкций определяются режимом работы механизма главного подъема. Для кранов нестандартных процессов производства, интенсификации использования в производстве, кроме указанного в таблице 1.1, после предварительных расчётов определяются по таблице 1.2.
Коэффициент использования номинальной грузоподъемности крана:
Kгр = Q ср /Q ном, где
Q ср - среднее за год значение веса поднимаемого груза, включая вес грузозахватных приспособлений (вес, передающийся подъемным канатом);
Q ном - номинальное значение того же веса
Относительная продолжительность включения механизма вычисляется за период времени до 1 часа.
ПB%= t/ Tц · 100,
где t - время работы механизма в течении цикла;
Тц = t + t0 - полное время цикла работы крана, включая время пауз t0;
Nвк - число включений (пусков) механизма в год;
Nвк = tk ·ПВ/100
tk - число времени работы крана в год
Скоростные характеристики кранового оборудования.Таблица 1-2
Наименование |
Скорость м/с |
|||||
подъёма |
передвижение крана |
передвижение тележки |
||||
Краны, управляемые с пола, режимных групп 3К-5К, а также краны, управляемые с кабины, режимной группы 3К |
0,1-0,15 |
0,6-0,8 |
0,35-0,5 |
|||
Мостовые и козловые краны режимных групп 4К-5К, управляемые из кабины |
0,1-0,2 |
0,8-1,0 |
0,5-0,6 |
|||
Мостовые режимных групп 6К-7К, управляемые из кабины |
0,3-0,4 |
1,2-1,5 |
До 0,7 |
|||
Взрывобезопасные краны режимных групп 2К-3К |
0,05-0,06 |
0,5-0,8 |
0,15-0,2 |
|||
Кран-балки, электротали режимных групп до 3К |
0,1-0,15 |
До 0,8 |
До 0,2 |
|||
Магнитные и грейферные мостовые краны режимных групп 7К-8К |
0,5-0,7 |
До 2 |
0,8-1,2 |
|||
Рудно-угольные перегружатели |
0,6-0,8 |
До 1,0 |
До З |
|||
Портальные перегрузочные крюковые и грейферные краны |
1,0-1,2 |
0,5 |
1,5* об/мин |
|||
Грейферно-бункерные перегружатели |
1,2-1,4 |
0,5 |
1,3-2,0 |
|||
Козловые контейнерные перегружатели железнодорожные ' |
0,15-0,18
|
1,0-1,3 |
0,7-0,8 |
|||
Штабелёры |
0,15-0,2 |
1,2-1,5 |
0,2** |
|||
*Скорость поворота.
**Скорость выдвижения захвата
Рекомендуемые группы режимов работы кранов и механизмов.Таблица 1-3
|
3К |
Перегрузочные средней интенсивности, основные механических цехов с ограниченной интенсивностью |
4М |
- |
3М |
3М |
- |
- |
Мостовые и козловые с лебёдочными грузовыми тележками, крюковые и с захватами |
2К |
Монтажные для работы на строительных площадках и в машинных залах |
1М |
1М |
2М |
2М |
- |
- |
3К |
Перегрузочные работы ограниченной интенсивности (редкого использования) |
3М |
3М |
3М |
3М |
- |
- |
|
5К |
Для работы в цехах и на складах промышленных предприятий средней интенсивности; на лесных складах строительных материалов |
4М |
4М |
4М |
4М |
- |
- |
|
7К |
Для промышленных предприятий при круглосуточной работе; литейные цехи; для перегрузке лесоматериалов |
5М |
4М |
4М |
5М |
- |
- |
|
Мостовые с грейферами двухканатного типа, магнитно-грейферные |
6К |
Смешанные склады, работа с разнообразными грузами, преимущественно сезонного использования |
5М |
- |
5М |
5М |
- |
- |
7К |
Склады насыпных грузов и металлолома, некруглосуточная работа |
5М |
- |
5М |
5М |
- |
- |
|
Штабелёры: Управляемые из кабины и автоматиче- ского действия |
6К |
Склады автоматизированные |
5М |
- |
5М |
5М |
4М |
- |
5К |
Склады автоматизированные |
4М |
- |
4М |
4М |
3М |
- |
|
3К |
Монтаж промышленных зданий и сооружений |
3М |
3М |
3М |
3М |
3М |
3М |
|
Башенные строительные всех типов и назначений |
4К |
Домостроительные комбинаты; склады строительных деталей |
4М |
3М |
3М |
3М |
3М |
3М |
7К |
Строительство гидротехнических сооружений |
5М |
3М |
4М |
3М |
4М |
3М |
|
Стреловые самоходные
|
2К |
Монтаж промышленного и энергетического оборудования |
2М |
2М |
- |
- |
2М |
2М |
3К |
Погрузочные и монтажно-строительные работы |
3М |
3М |
- |
- |
3М |
3М |
|
Портальные крюковые перегрузочные |
6К |
Транспортные и складские объекты |
5М |
4М |
- |
4М |
5М |
5М |
Портальные грейферные |
7К |
Склады и порты при сезонной работе |
5М |
- |
- |
3М |
4М |
4М |
8К |
Склады и порты при круглосменной круглогодичной работе |
6М |
- |
- |
4М |
5М |
5М |
1 |
|
Назначение кранов |
Группы режима работы механизма |
|||||
Наименование кранов |
Группа режима раб. крана |
Главного подъема |
Вспомогательного подъема |
Передвижения моста |
Передвижения тележки |
Поворота |
Изменение вылета |
|
Мостовые и козловые с приводными и подвесными талями |
1К |
Ремонтные |
2М |
- |
2М |
2М |
- |
- |
2К |
Перегрузочные ограниченной интенсивности, общего назначение, вспомогательные в механических цехах |
ЗМ |
- |
3М |
3М |
- |
- |
|
Продолжение табл.1-3
Портальные монтажные |
3К |
Судостроение |
3М |
4М |
- |
3М |
4М |
4М |
11ортальные лесопогрузочные с моторным грейфером |
6К |
Крупные лесные склады |
5М |
- |
5М |
4М |
5М |
4М |
Грейферные перегружатели |
8К |
Основные цехи металлургических предприятий |
6М |
- |
6М |
4М |
- |
|
Мостовые с грейферами двухкатного типа, магнитно-грейферные |
8К |
Цехи и склады металлургических предприятий; крупные металло- базы, круглосуточная работа |
6М |
4М |
6М |
6М |
- |
|
Металлургические: граверсные |
8К |
Основные цехи металлургических предприятий |
5М |
- |
5М |
6М |
5М |
- |
с автоматическим грузозахватом |
6М
|
-
|
6М
|
6М
|
5М
|
-
|
||
с лапами |
6М |
- |
6М |
6М |
6М |
- |
||
мульдомагнитный кран |
6М |
- |
6М |
6М |
4М |
|
||
мульдогрейферный |
6М |
- |
6М |
6М |
- |
|
||
мульдозавалочный |
6М |
- |
6М |
6М |
6М |
|
||
посадочный |
6М 6М 6М 6М 6М |
- 5М 5М - - |
6М 6М 6М 6М 6М |
6М 6М 6М 6М 6М |
6М 5М5М 5М - |
- - - - - |
||
для раздевания слитков |
||||||||
колодцевый |
||||||||
шихтовой |
||||||||
копровый |
||||||||
штыревой |
7К
|
Цехи металлургических и машиностроительных предприятий |
6М |
- |
5М |
5М |
5М |
- |
ковочный |
5М |
5М |
5М |
5М |
- |
- |
||
закалочный |
5М |
5М |
5М |
5М |
- |
- |
||
литейный |
5М |
5М |
5М |
5М |
- |
- |
||
Козловые контейнерные |
5К
|
Железнодорожные станции, склады промышленных предприятий, перегрузка различных грузов, в том числе контейнеров |
4М
|
-
|
4М
|
ЗМ
|
4М
|
- |
6К |
Перегрузка только контейнеров |
5М |
- |
5М |
4М |
4М |
- |
|
Краны с несущими канатами (кабель-краны): Крюковые монтажные |
2К |
Для обслуживания больших площадей |
3М
|
- |
3М |
3М |
- |
- |
крюковые перегрузочные |
5К |
4М |
- |
4М |
3М |
- |
- |
|
грейферные |
7К |
5М |
- |
5М |
3М |
- |
- |
|
Консольные передвижные |
4К |
Общего назначения |
4М |
- |
3М |
- |
3М |
- |
6К |
Литейные цехи |
5М |
- |
4М |
4М |
3М |
- |
|
Настенные консольные |
3К |
Общего назначения |
3М |
- |
3М |
- |
3М |
- |
Плавучие: монтажные |
3К |
Монтажные работы |
3М |
4М |
3М |
- |
4М |
3М |
грейферные |
5К |
Для перегрузки сыпучих грузов |
5М |
4М
|
- |
- |
4М |
4М |
Расчетные ускорения и минимальные скорости. Таблица 1-4
Наименование кранов |
|
Грузоподъем- ность т. |
Минимальная скорость, м/с |
Расчётные ус-корения ар м/с2 |
||||
подъём груза |
опускание груза |
|
передвижение тележки, изменение вылета стрелы |
передвижение крана (порот) |
передвижение тележки |
|||
Мостовые и козловые с подвесными талями |
1К-2К |
1-5 |
- |
0,04 |
0,25 |
0,25 |
0,15 |
0,1 |
Мостовые и козловые с лебёдочными тележками |
3К-5К |
5-16 |
- |
0,05 |
0,25 |
0,2 |
0,25 |
0,2 |
Мостовые с лебёдочными тележками |
3К-5К 7К |
20-100 10-50 |
0,1 - |
0,05 0,1 |
0,08 0,15 |
0,08 0,1 |
0,3 0,3 |
0,3 0,3 |
Мостовые грейферные и магнитно-грейферные |
6К-7К 8К |
16-32 16-32 |
- 0,2 |
0,15 0,4 |
0,25 0,25 |
0,2 0,4 |
0,4 0,4 |
0,4 0,5 |
Мостовые специальные |
ЗК-4К |
10-32 |
0,03 |
0,02 |
0,1 |
0,05 |
0,25 |
0,2 |
Закалочные |
7К |
10-40 |
- |
0,07 |
0,25 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
Ковочные |
7К |
10-32 |
0,1 |
0,1 |
0,15 |
0,1 |
0,3 |
0,4 |
Литейные |
7К |
100-500 |
0,04 |
0,03 |
0,15 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
Козловые контейнерные |
5К-6К |
6-32 |
0,1 |
0,06 |
0,15 |
0,1 |
0,25 |
0,25 |
Штабелёры |
5К-6К |
2-12,5 |
- |
0,05 |
0,1 |
0,1 |
0,3 |
0,3 |
Взрывобезопасные мостовые |
3К-4К |
5-50 |
- |
0,05 |
0,4 |
0,2 |
0,15 |
0,1 |
Взрывобезопасные мостовые специальные |
3К |
5-16 |
0,02 |
0,02 |
0,1 |
0,1 |
0,15 |
0,1 |
Башенные строительные |
3К-4К |
5-25 |
0,1 |
0,07 |
0,2 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
Портальные крюковые перегрузочные |
6К |
5-32 |
0,3 |
0,15 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
0,3 |
Портальные грейферные |
6К-8К |
8-16 |
- |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,4 |
0.4 |
Портальные монтажные |
3К |
5-100 |
0,05 |
0,03 |
0,1 |
0,08 |
0,25 |
0,2 |
Козловые судосборочные |
3К |
50-150 |
0,02 |
0,01 |
0,1 |
0,05 |
0,25 |
0,3 |
Металлургические специальные |
8К |
10-50 |
0,15 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,5 |
0,5 |
Козловые лесопогрузочные |
5К |
8-32 |
0,06 |
0,04 |
0,2 |
0,1 |
0,25 |
0,25 |
Мостовые для обслуживания реакторных залов АЭС |
5К |
100-400 |
0,03 |
0,02 |
0,05 |
0,03 |
0,25 |
0,25 |
Примечание. Значения расчетных ускорений указаны для наиболее применяемых способов управления.
