- •Введение
- •1.1 Организация курсового проектирования
- •1.1.1 Цели, задачи и тематика курсового проектирования. Задание на курсовое проектирование
- •1.1.2 Структура курсового проекта
- •1.1.3 Организация выполнения и защиты курсового проекта
- •1.2 Общие вопросы организации дипломного проектирования
- •1.2.1 Цели, задачи и тематика дипломного проектирования
- •1.2.2 Задание на дипломное проектирование
- •1.2.3 Структура дипломного проекта
- •1.2.4 Организация выполнения и защиты выпускной квалификационной работы
- •1.3 Требования к оформлению курсовых проектов и выпускных квалификационных работ
- •1.3.1 Нормативные документы
- •1.3.2 Основные понятия
- •1.3.3 Стадии разработки устройства
- •1.3.4 Виды конструкторской документации
- •1.3.5 Требования к оформлению текстовой части работы
- •1.3.6 Правила выполнения электрических схем
- •1.3.7 Ведомость технического проекта
- •2 Расчет и проектирование элементов судовых электротехнических комплексов
- •2.1 Расчет и проектирование электроприводов судовых механизмов
- •2.1.1 Проектирование электропривода рулевого устройства
- •2.1.1.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.1.2 Определение геометрических характеристик пера руля, гидродинамических сил и моментов, действующих на перо руля
- •2.1.1.3 Определение диаметра баллера руля
- •2.1.1.4 Расчет электрогидравлического рулевого привода
- •2.1.1.5 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.2 Проектирование электропривода якорно-швартовного устройства
- •2.1.2.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.2.2 Выбор основных параметров якорно-швартового устройства
- •2.1.2.3 Расчет мощности электродвигателя
- •2.1.2.4 Предварительный выбор электродвигателя
- •2.1.2.5 Проверка двигателя по значению пускового момента
- •2.1.2.6 Проверка выбранного электродвигателя на нагрев
- •2.1.2.7 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.3 Проектирование электропривода судовых грузовых лебедок
- •2.1.3.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.3.2 Выбор редуктора грузового устройства
- •2.1.3.3 Предварительный выбор исполнительного электродвигателя лебедки
- •2.1.3.4 Расчет и построение нагрузочной диаграммы
- •2.1.3.5 Проверка выбранного электродвигателя на обеспечение заданной производительности
- •2.1.3.6 Проверка выбранного электродвигателя на нагрев
- •2.1.3.7 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.4 Методические указания по расчету параметров и выбору элементов схем судового электропривода
- •2.1.4.1 Методические рекомендации по выбору контакторов
- •2.1.4.2 Методические рекомендации по выбору реле защиты
- •2.1.4.3 Методические рекомендации по выбору реле управления
- •2.1.4.4 Методические рекомендации по выбору автоматических выключателей
- •2.1.4.5 Методические рекомендации по выбору магнитных пускателей
- •2.1.4.6 Методические рекомендации по выбору силовых кулачковых контроллеров
- •2.2 Расчет и проектирование судовой электроэнергетической системы
- •2.2.1 Цели задачи проектирования. Требования к результатам проектирования
- •2.2.2 Определение нагрузки генераторов судовой электроэнергетической системы
- •2.2.2.1 Методы расчета нагрузки СЭЭС
- •2.2.2.2 Табличный метод расчета нагрузки
- •2.2.2.3 Проверка генераторов по провалу напряжения
- •2.2.3 Разработка схемы распределения электроэнергии по судну
- •2.2.4 Расчет и выбор преобразователей электроэнергии
- •2.2.5 Расчет судовой сети
- •2.2.6 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры
- •2.2.7 Выбор и расчет шин ГРЩ и АРЩ
- •2.2.8 Расчет значений токов при коротком замыкании в судовой электроэнергетической системе
- •2.2.9 Проверка элементов судовой электроэнергетической системы по токам короткого замыкания
- •2.2.9.1 Проверка шинопроводов по токам короткого замыкания
- •2.2.9.2 Проверка аппаратов защиты по токам короткого замыкания
- •2.2.10 Разработка генераторной секции ГРЩ с системой автоматизированного управления генераторными агрегатами
- •2.2.10.1 Разработка принципиальной схемы генераторной секции ГРЩ
- •2.2.10.2 Разработка системы автоматизации судовой электроэнергетической системы
- •2.3 Расчет и проектирование управляемого выпрямителя для электропривода постоянного тока
- •2.3.1 Цели задачи проектирования
- •2.3.2 Разработка структурной схемы устройства
- •2.3.3 Расчет элементов устройства
- •2.3.3.1 Расчет силового блока выпрямителя.
- •2.3.3.3 Расчет элементов схемы системы управления.
- •2.3.3.4 Разработка схемы и расчет элементов блока питания системы управления
- •2.4 Разработка и проектирование микропроцессорных управляющих систем
- •2.4.1 Цели задачи проектирования
- •2.4.2 Пример разработки МПСУ грузовым лифтом [27]
- •2.4.2.1 Краткое описание объекта автоматизации (грузового лифта) и устройства управления им
- •2.4.2.3 Выбор структурной схемы микропроцессорной системы управления
- •2.4.2.4 Разработка принципиальной электрической схемы МПСУ
- •2.4.2.5 Разработка программы, заносимой в ПЗУ МПСУ
- •2.4.2.6 Прошивка ПЗУ
- •2.4.3 Контроллеры систем
- •2.5 Проектирование судовой компьютерной сети
- •2.5.1 Задачи проектирования
- •2.5.2 Указания к проектированию
- •2.5.3 Разработка судовой компьютерной сети пассажирского парома
- •2.5.3.1 Расчет сети доступа на базе Fast Ethernet
- •2.5.3.2 Выбор оборудования для судовой компьютерной сети
- •2.5.3.3 Расчет затухания
- •2.5.3.4 Монтаж локальной сети
- •2.5.3.5 Установка и настройка программного обеспечения
- •2.5.3.6 Тестирование сети
- •3 Расчет показателей надежности электротехнических устройств
- •3.1 Показатели надежности неремонтируемых объектов
- •3.2 Расчеты надежности неремонтируемых систем
- •3.2.1 Составление логических схем
- •3.2.2 Виды расчетов надежности
- •4 Разработка мероприятий по технической эксплуатации судового электрооборудования
- •5 Разработка мероприятий по предотвращению загрязнения с судов
- •6 Разработка мероприятий по безопасной эксплуатации судового электрооборудования
- •7 Расчет единовременных (капитальных) затрат, необходимых для создания и внедрения новой техники
- •Приложение А Задания для выполнения курсовых проектов
- •Список использованной литературы
2.1.3 Проектирование электропривода судовых грузовых лебедок
2.1.3.1 Исходные данные для расчета
При передаче груза с судна на необорудованный грузовыми устройствами причал или палубу другого судна предусматривается одновременная работа двух лебедок судна по системе «Телефон» (рисунок 2.7)
1
|
|
|
|
H1 |
|
моря |
|
судна |
|
||
Поверхность |
|
|
|
|
Ось |
|
Тср |
|
В |
Hr |
2
Нсп
Причал
Рисунок 2.7 Схема обработки груза 1, 2 - стрелы судна, указано их взаимное расположение; Тср - средняя осадка, м; В - максимальная ширина судна, м;
НП=Н1+Тср - высота подъема груза, м; Н1 - высота борта судна от грузовой ватерлинии плюс 1-2 м;
НГ=В - длина горизонтального участка перемещения груза, м; НСП - высота спуска груза, м.
Работа грузовых устройств характеризуется нагрузочными диаграммами. Для представленной на рисунке 2.7 схемы обработки груза нагрузочная диаграмма имеет вид, показанный на рисунке 2.8.
109
M |
M1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
M6 |
Первая |
|
|
M5 |
лебедка |
|
M |
3 |
M7 |
|
|
|
|
|
M2 |
|
|
M |
|
|
|
M |
|
M |
|
5 |
|||
|
|
||
1 |
|
|
|
|
Вторая |
M |
M |
лебедка |
|
||
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t1 |
|
t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
t3 |
|
|
|
t4 |
|
t5 |
|
t6 |
|
t7 |
|
t8 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.8 Нагрузочная диаграмма работы грузовых устройств
М1-М7 - статические моменты на валу электродвигателя первой лебедки, Нм. М'1-M'7 - статические моменты на валу электродвигателя второй лебедки, Нм; Т - время цикла, с;
t1 - время подъема груза первой лебедкой (вторая лебедка работает вхолостую, выбирая слабину своего шкентеля), с;
t2 - время перемещения груза от люка к борту (груз постепенно передается с первой лебедки на вторую), с;
t3 - время спуска груза второй лебедкой (первая лебедка стравливает свободный шкентель), с;
t4 - время освобождения груза от стропов, с;
t5 - время подъема холостого гака второй лебедкой (первая лебедка выбирает слабину шкентеля), с;
t6 - время перемещения холостого гака от борта к люку, с;
t7 - время спуска холостого гака первой лебедкой (вторая лебедка травит шкентель для обеспечения вертикального спуска гака), с;
t8 - время застропливания груза, с.
110
Исходными данными для расчета электроприводов судовых грузовых лебедок являются:
–высота борта до главной палубы, Тб, м;
–ширина максимальная, В, м;
–высота спуска груза, НСП, м;
–грузоподъемность лебедки, G, т;
–номинальное тяговое усилие лебедки, Тн, кН;
–скорость выбирания шкентеля, Vн, м/с;
–скорость травления шкентеля при посадке груза, Vпос, м/с;
–диаметр грузового барабана, DБ, м;
–группа скорости;
–средняя осадка судна, Тср., м.
При выполнении курсового проекта предлагается использовать исходные данные, приведенные в таблице А.3 приложения А.
2.1.3.2 Выбор редуктора грузового устройства
Для согласования частот вращения электродвигателя со скоростями выбирания шкентеля при номинальном тяговом усилии на грузовом барабане лебедок рекомендуется выбирать двухступенчатые цилиндрические редукторы серии РМ с номинальным КПД н=0,97 и частотой вращения входного вала редуктора р
105 рад/с. Выбор марки редуктора осуществляется по значению номинального крутящего момента на валу
|
|
|
М ред М расч , Н м |
(2.45) |
где M pасч |
|
Tн Vн 1, 25 |
расчетный момент, Н м. |
|
н р |
|
|||
|
|
|
|
Для выбора редуктора необходимо использовать технические данные, приведенные в таблице 2.13 [34].
Таблица 2.13 Технические данные редукторов серии РМ
Передаточное число редуктора, i |
8 |
10 |
12,5 |
16 |
20 |
22,4 |
31,5 |
40 |
50 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номинальный крутящий |
РМ 250 |
291 |
297 |
308 |
200 |
262 |
268 |
271 |
243 |
247 |
|
момент на выходном валу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМ 350 |
687 |
626 |
684 |
692 |
600 |
610 |
602 |
588 |
588 |
||
М ред , Нм |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
РМ 400 |
1195 |
1233 |
1296 |
1274 |
1266 |
1264 |
1244 |
1151 |
835 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМ 500 |
2097 |
2110 |
2013 |
2307 |
2166 |
2170 |
2167 |
1996 |
1980 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМ 650 |
5032 |
5023 |
5024 |
5016 |
5155 |
5129 |
5116 |
4708 |
4702 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМ 750 |
7129 |
7120 |
7149 |
7123 |
7308 |
7136 |
7323 |
6780 |
6651 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМ 850 |
3565 |
9888 |
9903 |
10834 |
10023 |
10109 |
10032 |
9083 |
9157 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМ 1000 |
16905 |
17008 |
16907 |
17004 |
17423 |
17482 |
17455 |
15863 |
15932 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
111
Пример обозначения редуктора:
РМ750 – 40 -12 – ЦЦ У2
У2 – климатическое исполнение и категория размещения, ЦЦ – вариант исполнения конца входного и выходного вала соответственно, 12 - вариант сборки,
40 – номинальное передаточное число i,
750 – межосевое расстояние, РМ – тип редуктора.
2.1.3.3 Предварительный выбор исполнительного электродвигателя лебедки
В судовых грузоподъемных устройствах рекомендуется применять многоскоростные асинхронные двигатели серии МАП. Выбор электродвигателя производится по следующим условиям
PH Pрасч ; H расч , (2.46)
где PH - номинальная мощность электродвигателя, Вт, |
Pрасч |
М расч расч - расчетная |
||||
мощность электродвигателя при подъеме груза, Вт, |
М расч |
|
|
Т |
н DБ |
- расчетный |
|
i |
н Б |
||||
|
|
2 |
|
|||
момент на валу электродвигателя, Нм, Б 0,99 - КПД барабана лебедки и блоков,
H |
- номинальная частота вращения вала электродвигателя, рад/с, |
расч |
|
2Vн |
i |
- |
Dб |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
расчетная скорость вращения, рад/с.
Выбор конкретного типа электродвигателя рекомендуется производить с использованием таблицы 2.12.
По известной из курса «Электрические машины» методике следует произвести расчет механической =f(M) и электромеханической характеристики =f(I) асинхронного двигателя и построить ее на отдельном листе.
2.1.3.4 Расчет и построение нагрузочной диаграммы
Алгоритм работы грузоподъемного устройства по системе «Телефон» приведен в таблице 2.14.
Интервал работы грузового устройства t1 «Подъем номинального груза»
Значение момента на валу первой лебедки определяется по формуле
M1 |
|
Tн Vн 1, 25 |
, Н м. |
(2.47) |
|
||||
|
|
н р |
|
|
|
|
112 |
|
|
Таблица 2.14 |
Алгоритм работы грузоподъемного устройства по системе |
||||||||||
«Телефон» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отрезок времени |
Состояние |
|
Состояние |
|||||
Операция |
|
на нагрузочной |
|
||||||||
|
первой лебедки |
второй лебедки |
|||||||||
|
|
|
диаграмме, с |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подъем |
номиналь- |
t1 |
Работает |
на |
подъем |
Выбирает слабину шкенте- |
|||||
ного груза |
|
|
|
развивая момент М1 |
ля, развивая момент М’1 |
||||||
Горизонтальное |
пе- |
t2 |
Работает |
на |
спуск, |
Работает на подъем, разви- |
|||||
ремещение груза |
|
|
развивая момент М2 |
вая момент М’2 |
|
||||||
Спуск груза |
|
t3 |
Вытравливает шкен- |
Работает на |
вертикальный |
||||||
|
|
|
|
тель, развивая момент |
спуск груза, развивая тор- |
||||||
|
|
|
|
М3 |
|
|
|
мозной момент М’3 |
|||
Расстроповка груза |
t4 |
Заторможена |
|
Заторможена |
|
||||||
Подъем |
холостого |
t5 |
Выбирает |
|
слабину |
Поднимает |
порожний гак, |
||||
гака |
|
|
|
шкентеля, |
|
развивая |
развивая момент М’5 |
||||
|
|
|
|
момент М5 |
|
|
|
|
|
||
Горизонтальное |
пе- |
t6 |
Выбирает |
шкентель, |
Травит |
мотором |
шкентель |
||||
ремещение холосто- |
|
перетягивая гак в сто- |
создавая |
нужную |
слабину, |
||||||
го гака |
|
|
|
рону, развивая мо- |
развивая момент М’6 |
||||||
|
|
|
|
мент М6 |
|
|
|
|
|
|
|
Силовой спуск холо- |
t7 |
Травит |
|
|
мотором |
Травит мотором |
шкентель, |
||||
стого гака |
|
|
|
шкентель, |
|
опуская |
обеспечивая |
достаточную |
|||
|
|
|
|
гак, развивая |
момент |
слабину для вертикального |
|||||
|
|
|
|
М7 |
|
|
|
перемещения гака в трюм, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
развивая момент М’7 |
|||
Застроповка груза |
|
t8 |
Заторможена |
|
Заторможена |
|
|||||
Скорость подъема груза определяется по формуле |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
V 1DБ , м/с, |
|
|
|
(2.48) |
|||
|
|
|
|
1 |
2i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где 1 - скорость вращения электродвигателя, рад/с, определяется по механической характеристике двигателя при значении момента равном М1.
Время разгона электродвигателя первой лебедки определяется по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
t1п |
Jпр |
|
1 |
|
, с, |
(2.49) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
М |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1дин. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Jпр. |
KJдв. |
|
Tн |
|
V1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
|
– приведенный к валу электродвигателя момент инерции |
||||||||||||
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
g |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
GD2 |
|
|
электропривода, кг м2, J |
|
дв |
– момент инерции электродвигателя, кг м2, GD2 |
||
дв |
|
||||
|
|
4 |
|
дв. |
|
|
|
|
|
|
|
- маховый момент электродвигателя, кг·м2, |
K 1,2 – коэффициент, учитывающий |
||||
момент инерции редуктора, |
M1дин. Mпуск М1 |
– динамический момент при разгоне, |
|||
113
Нм, Mпуск – пусковой момент электродвигателя, Н м, определяется по механиче-
ской характеристике.
Время остановки груза при отключении электродвигателя первой лебедки определяется по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t1Т |
Jпр |
1 |
|
, с, |
|
|
(2.50) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8М1Т |
|
|
|
|
||||
где |
|
|
М1Т |
М2 |
МТ |
МТдв. – |
суммарный |
|
|
тормозной |
момент, |
Нм, |
|||||||||||||||
|
Tн DБ |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
M 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
– статический момент на валу электродвигателя при опус- |
||||||||||||||||||
|
|
|
2i |
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кании номинального груза, |
Н м, МТ – момент, |
|
|
создаваемый электромеханиче- |
|||||||||||||||||||||||
ским тормозом электродвигателя, Н м (таблица 2.12), |
МТдв. Рпост – тормозной |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
момент, |
обусловленный постоянными |
|
потерями |
в |
электродвигателе, |
Нм, |
|||||||||||||||||||||
Pпост |
Рном |
|
|
1 |
|
|
– постоянные потери в электродвигателе, Вт. |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Путь, пройденный грузом при разгоне и торможении определяется по форму- |
|||||||||||||||||||||||||||
ле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
V1 |
t |
|
|
t |
,м. |
|
(2.51) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
1пуск |
|
|
|
1T |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Время подъема груза с установившейся скоростью определяется по формуле |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t1 |
HП S1 |
|
, с, |
|
|
|
(2.52) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где HП Тб (1 2) |
- высота подъема груза, м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Ток |
I1 , |
потребляемый электродвигателем первой лебедки, |
определяем по 1 |
||||||||||||||||||||||||
из характеристики f I . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Статический момент на валу электродвигателя второй лебедки, выбирающе- |
|||||||||||||||||||||||||||
го слабину шкентеля определяется по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
G0 DБ |
|
|
,Н м, |
|
|
(2.53) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 0i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где G0 800 Н – вес холостого гака, 0 0, 2 - КПД редуктора на холостом ходу.
Интервал работы грузового устройства t2 «Горизонтальное перемещение груза»
На этой стадии первая лебедка, работая в тормозном режиме, травит нагруженный шкентель. Вторая лебедка, работая в двигательном режиме, перетягивает груз под нок своей стрелы. Нагрузка перераспределяется с первой лебедки на вторую. В первом приближении можно считать, что перераспределение нагрузки происходит по линейному закону.
114
Время пуска электродвигателя первой лебедки в сторону спуска определяется по формуле
|
t2П Jпр |
|
|
2 |
|
|
|
с, |
(2.53) |
|
0,8 |
М |
пуск |
М |
2 |
|
|
||
где 2 |
|
|
|
|
|
|
|||
– частота вращения электродвигателя первой лебедки, рад/с, определяется |
|||||||||
по М 2 |
из характеристики f M , M 2 – статический момент на валу электро- |
||||||||
двигателя при опускании номинального груза, Н м.
Электродвигатель работает в режиме рекуперативного торможения, ток I2 , отдаваемый электродвигателем, определяется по 2 из f I .
Электродвигатель второй лебедки в конце первой стадии не останавливается. Статический момент на валу электродвигателя первой лебедки в конце вто-
рой стадии:
M3 |
|
G0 DБ |
|
2 |
|
1 |
|
, Н м. |
(2.54) |
|
|
|
|||||||||
|
0 |
|||||||||
|
|
4i |
|
|
|
|
|
|||
По M 3 из характеристики f M определяем частоту вращения электродвигателя первой лебедки 3 , ток I3 определяем по характеристике f I .
Статический момент на валу электродвигателя второй лебедки в конце второй стадии:
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
Н м. |
(2.55) |
|||||
|
|
|
|
|
|
M2 |
||||||||
Средний статический момент на валу электродвигателя второй лебедки на |
||||||||||||||
второй стадии: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
M1 |
M2 |
Н м. |
(2.56) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
M2ср |
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота вращения электродвигателя второй лебедки |
определяется по ме- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||
ханической характеристике электродвигателя по значению M |
|
|||||||||||||
2ср . |
||||||||||||||
Средняя скорость выбирания шкентеля определяется по формуле |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
||||
|
|
|
|
|
|
V |
|
2 |
|
Б |
, м/с. |
(2.57) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2ср. |
|
|
2i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Длина шкентеля, выбираемая второй лебедкой определяется по формуле |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
S |
|
H Г2 32 3, м. |
(2.58) |
|||||
где H |
|
|
B |
– поэтому длина горизонтальной траектории (каждая из двух лебедок, |
||||||||||
Г |
|
|||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
участвующих в операции, обеспечивает перемещение груза на участке равном половине ширины судна), м.
Тормозной момент на валу электродвигателя второй лебедки в конце второй стадии определяется равенством
|
M1T . |
(2.59) |
M2T |
115
Время остановки груза при отключении электродвигателя второй лебедки определяется равенством
|
|
t1T |
с. |
|
|
(2.60) |
||
t2T |
|
|
||||||
Путь, пройденный грузом за время остановки определяется по формуле |
|
|||||||
S |
|
|
|
V1 |
t |
, м. |
(2.61) |
|
|
|
|
||||||
|
2 |
|
2 |
2T |
|
|
|
|
Время переноса груза со средней скоростью: |
|
|
|
|
|
|
||
t2 |
|
S S2 |
|
с. |
(2.62) |
|||
|
V2ср |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Интервал работы грузового устройства t3 |
«Спуск груза» |
|
||||||
Первая лебедка обеспечивает слабину шкентеля, вторая работает в режиме силового спуска.
Время пуска электродвигателя второй лебедки, включенного на спуск груза определяется по формуле
|
Jпр. |
|
|
|
с, |
(2.63) |
|
|
|
||||
|
3 |
|
||||
t3п |
0,8 М |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
пуск. М3 |
|
|
где 3 – установившаяся частота вращения электродвигателя, рад/с, работающего
|
M2 . |
в режиме рекуперативного торможения при значении момента равном M3 |
Тормозной момент при отключении электродвигателя второй лебедки от сети определяется по формуле
|
|
MT MTдв. |
|
, Н м. |
(2.64) |
||
M3T |
M3 |
||||||
Время остановки опускаемого груза определяется по формуле |
|
||||||
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||
t3T |
|
, с. |
|
(2.65) |
|||
пр. |
|
|
|||||
|
|
|
|
0,8M3T |
|
|
|
Путь, пройденный грузом при разгоне и торможении определяется по формуле
|
|
DБ |
|
|
|
S3 |
3 |
|
|
(2.66) |
|
|
|
||||
|
4i |
(t3П |
t3T ) , м. |
||
|
|
|
|
|
Время опускания груза с установившейся скоростью определяется по формуле
t3 |
|
(HСП S3 )2i |
, с. |
(2.67) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 DБ |
|
|
|
Интервал работы грузового устройства t4 |
«Расстроповка груза» |
|
|||
Время расстроповки груза в соответствии с рекомендациями принимаем рав-
ным t4 15 с.
Интервал работы грузового устройства t5 «Подъем холостого гака»
Первая лебедка поднимает свободный шкентель, вторая лебедка - холостой
гак.
Статические моменты на валу электродвигателей:
116
|
|
М5 М1, |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
М |
|
G0 Dб |
, |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
5 |
|
|
2 |
0 |
i |
|
|
Н м. |
(2.68) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
По характеристикам f M |
и f I |
находим 5 |
и 5 по моментам |
|||||||||
M5 M5' , а также токи, потребляемые электродвигателями I5 , |
I5' . |
|||||||||||
Время разгона электродвигателей определяется по формулам |
||||||||||||
t5п KJдв. |
|
5 |
|
|
|
, с, |
|
|||||
0,8(M |
п |
М |
) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
t5п KJдв. |
|
5 |
|
|
|
, с. |
|
(2.69) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,8(Mп М5 ) |
|
|
|
|
|
||||||
Тормозной момент при отключении электродвигателя второй лебедки в конце подъема определяется по формуле
|
|
|
MT |
|
|
|
|
|
|
|
(2.70) |
|
M5T |
MTдв. M5 , Н м, |
|||||||||||
(электродвигатель первой лебедки не отключается). |
|
|||||||||||
Время остановки определяется по формуле |
|
|
|
|
|
|||||||
t |
|
KJ |
|
|
|
5 |
|
|
|
с. |
(2.71) |
|
|
дв. 0,8M |
|
|
|||||||||
5T |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
5T |
|
|
|
|
Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении определяется по формуле |
||||||||||||
S5 |
|
D |
|
|
|
|
(2.72) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
5 |
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время подъема гака с установившейся скоростью определяется по формуле |
||||||||||||
t5 |
|
(HСП |
S5 )2i |
, с. |
(2.73) |
|||||||
|
D |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
5 |
|
|
Б |
|
|
|
|
|
Интервал работы грузового устройства |
|
|
t6 «Горизонтальное перемеще- |
|||||||||
ние гака» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Статические моменты на валу электродвигателей лебедок можно считать |
||||||||||||
одинаковыми: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.74) |
|
|
|
M6 M6 |
M1 . |
||||||||
Скорость выбирания шкентеля: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V6 |
|
6 DБ , м/с. |
(2.75) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2i |
|
|
|
|
|
где 6 – частота вращения двигателя, рад/с, и ток I6 определяются по характеристикам двигателя f M и f I при значении момента равном M 6 .
Тормозной момент на валу электродвигателя первой лебедки в конце стадии определяется по формуле
M6T MT MTдв. M6 , Н м. |
(2.76) |
Время остановки электродвигателя первой лебедки определяется по формуле
117
t6T KJдв. |
6 |
, с. |
(2.77) |
|
0,8M6T |
||||
|
|
|
Путь, пройденный гаком за время торможения определяется по формуле
S6 V26 t6T , м.
Время переноса холостого гака с установившейся скоростью определяется по формуле
|
|
|
|
t6 |
|
S S6 |
, с. |
(2.78) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
V6 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Интервал работы грузового устройства |
t7 |
«Силовой спуск холостого га- |
|||||||||||||||
ка» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Первая лебедка опускает холостой гак, вторая - травит свободный шкентель. |
|||||||||||||||||
Статические моменты на валу электродвигателей лебедок: |
|
||||||||||||||||
M7 |
|
G0 DБ |
|
|
|
|
1 |
|
|
, Н м, |
|
||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
2i |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||
M |
|
|
G0 DБ |
|
|
2 |
|
|
1 |
|
, Н м. |
(2.79) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
7 |
|
2 |
2i |
|
|
|
0 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Скорость опускания холостого гака: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
V7 |
|
7 DБ |
, м/с, |
(2.80) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2i |
|
|
|
|
|
|
где 7 – частота вращения двигателя, рад/с, и токи I7 , I7 определяются по характеристикам двигателя f M и f I при значении моментов равных M 7 и
M7 .
Время разгона при опускании холостого гака электродвигателя первой лебед-
ки:
t7п |
KJ |
|
|
7 |
|
|
|
, с. |
(2.81) |
дв. |
0,8(M |
|
М |
|
) |
||||
|
|
|
пуск |
7 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Время остановки электродвигателя первой лебедки при опускании холостого гака:
t7Т |
KJдв. |
|
|
7 |
|
|
|
с. |
(2.82) |
0,8(M |
T |
M |
Тдв. |
М |
) |
||||
|
|
|
|
7 |
|
|
|
Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении:
S7 |
|
V7 |
(t7 П t7T ) , м. |
(2.83) |
|
||||
|
2 |
|
|
|
Время опускания холостого гака с установившейся скоростью:
t7 |
|
HП S7 |
, с. |
(2.84) |
|
||||
|
|
V7 |
|
|
Интервал работы грузового устройства t8 «Застроповка груза»
Время застропливания груза принимаем в соответствии с рекомендациями t8 15 с.
118
Среднее значение пусковых периодов tП 2 с. |
|
|
|||
Тормозные |
периоды |
для |
практических |
расчетов |
принимаем |
tT 0,5 tП 0,5 2 1 с.
На основании расчетов необходимо построить действительную нагрузочную диаграмму грузовой лебедки. Примерный вид диаграммы приведен на рисунке
2.9.
Рисунок 2.9 – Примерный вид нагрузочной диаграммы лебедки
119
