Электр жетектердің жіктелуі
Аңдатпа
Дипломдық жоба Көпірлік кранның арбасындағы электр жетектің
жүктемесін басқаратын жүйені жасау тақырыбына жазылған. Бұл жобада
технологиялық үдерісті талдау болып табылады. Электр жетегі жүйесі мен
өнеркәсіптік құрылғының автоматталуын таңдау және автоматтандырылған
электр жетегі мен автоматтау жүйесіне қойылатын талаптарды тұжырымдау.
Жобада ферромагнитті материалдарды механикаланған тасымалдаумен
қамтамасыз ету үшін өнеркәсіпте жүк көтергіш электр магниттердің сериясы
жасалады. Жүк көлігінің басым көпшілігінің негізгі жұмыс механизмдері
электр жетегінен тұрады, сондықтан олардың қызметінің тиімділігі көбінесе
қолданылатын
кранды электр құрылғысының сапалық көрсеткішіне
байланысты болады.
Өмір тіршілігі қауіпсіздігі бөлімінде қоршаған ортаға зиянды заттар
бөлінуіне қарсы шаралар қолданылды.
Экономика бөлігінде эксплуатация бағасы және жөндеуге кететін
шығын қарастырылды.
Аннотация
Дипломная работа сделан на тему
Совершенствование системы
управления нагрузки электропривода тележки мостового крана. Этот проект
является описание промышленности и анализ процесса. Электрические
приводы и промышленные автоматизации устройство выбора и
сформулировать требования к электрическим приводом и системой
автоматизации.
Ферромагнитные материалы механизированная транспортной отрасли
для того, чтобы проект серии подъема электромагнитный два. Основные
механизмы подавляющего большинства грузовика электропривода, так что их
производительность часто используемые кран электрический прибор, зависит
от качественных показателей.
В части Охраны окружающей среды рассмотрены мероприятия по
уменьшению вредных выбросов в атмосферу.
Экономической части был рассмотрен цены на эксплуатацию и время на
срока окупаемость.
Annotation
Degree work done on the topic Improving system management of load
electric trolley bridge crane This project is an industry description and analysis of
the process. Electric drives and industrial automation equipment choice and
formulate requirements for electric drive and automation systems.
Ferromagnetic materials mechanized transport sector in order to project a
series of electromagnetic lifting two. The main mechanisms of the vast majority of
the electric truck, so that their performance is often used faucet electric device
dependent quality indicators.
As part of the "environmental protection" discussed measures to reduce
harmful emissions into the atmosphere.
The economic part of the price was considered for operation and time for the
payback period.
Мазмұны
Кіріспе
10
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
Технологиялық бөлім
Өнеркәсіптік қондырғының сипаттамасы мен технологиялық үрдісті
талдау
Оператор-өндірістік құрылғының өзара қатынасын талдау
Электр жетегінің механикалық бөлігінің есептеу сұлбасын жобалау
мен параметрлерін анықтау, кинематикалық сұлбаны талдау
Электр жетегі жүйесі мен өнеркәсіптік құрылғының автоматталуын
таңдау
Автоматтандырылған электр жетегі мен автоматтау жүйесіне
қойылатын талаптарды тұжырымдау
Мүмкін нұсқаларды анықтау мен рационалды электр жетегі жүйесін
таңдау
Автоматталған электр жетегінің функционалды сұлбасын жобалау
Электр жетектің сұлбасы және құрамы
Электр жетектердің жіктелуі
11
11
14
15
16
17
19
20
20
26
1.10 Электр жетектің жалпы талаптары
1.11 Электр жетектің механикалық сипаттамасы
27
31
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Көпірлі кран қозғалысының келісілген айналу механизмінің екі
қозғалтқышты асинхронды электр жетегі
Екі қозғалтқышты асинхронды электр жетегінің компьютерлі
моделін құрастыру
Механикалық сипаттама мен механикалық жүктеме диаграммасын
тұрғызу және жүктемені есептеу
Электр қозғалтқышының қуаты бойынша алдын-ала таңдау
Қозғалтқыш пен оның типтік өлшемінің атаулы жылдамдығын
таңдау
Электр жетегінің жүктеме диаграммасын тұрғызу
Шамадан артық тиеу мен қызу қасиеттері бойынша қозғалтқышты
тексеру
Жиынтықты түрлендіргіш түрін таңдауды негіздеу және мүмкін
болатын нұсқаларды анықтау
Күш тізбегі элементтерін таңдау және параметрлерін есептеу
Өмір тіршілік қауіпсіздігі
Жұмыс орнындағы зиянды және қауіпті факторларды талдау
Жұмыс орнындағы зиянды және қауіпті факторларды төмендетуге
жүргізілетін жұмыстар
Өрт қауіпсіздігі
Электр тогының адам ағзасына әсері
Жұмыс жағдайындағы нөлдеу
Нөлдеуді есептеу әдісі
33
33
36
39
39
41
45
46
47
51
51
52
52
53
55
57
4.7
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Есептік тексеру
Экономикалық бөлім
Техникалық - экономикалық көрсеткіштердің есетеулері
Тұтынымдық шығындарды есептеу
Амортизациялықшығындарды есептеу
Еңбек ақы қорын есептеу
Жұмыскерлер, мамандар және басшылардың еңбекақы қорын
есептеу
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі
58
62
62
63
64
65
67
72
73
Кіріспе
Кранда құрылғы халық шаруашылығындағы барлық салалардың
кешенді механизациясының негізгі тәсілдерінің бірі болып табылады. Жүк
көтеру машиналарын өндірумен (жасаумен) айналысатын машина жасау
кешенін кеңейту ауыр қол еңбегін жан - жақты қысқарту мен жою
мәселесіндегі шешім халық шаруашылығын дамытудағы маңызды бағыт
болып табылады.а
Қазіргі кезде жүк көтергіш машиналар халық шаруашыылыығының
барлық салаларының зауыттарының басым бөлігінде шығарылуда және бұл
машиналар айтарлықтар халық шаруашылығының барлық түрлерінде
қолданылады: пайдалы қазбалар алғанда, металлургияда, машиинажасауда,
құрылыста, транспортта және т.б. Отандық өндірісте жасалатын жүк көлігінің
басым көпшілігінің негізгі жұмыс механизмдері электр жетегінен тұрады,
сондықтан олардың қызметінің тиімділігі көбінесе қолданылатын кранды
электр құрылғысының сапалық көрсеткішіне байланысты болады.
Жүк көлігі машиналарының көбінің электр жетігі азуақытта -
қайталанатын қосқандағы үлкен жиіліктегі, жылдамдықты үлкен диапазонда
реттеу және әрдайым пайда болатын жылдамдату мен тежеудегі асқын
жүктеме механизмдерінің жұмыс режимімен сипатталады.
Жүк көтергіш машиналардағы электр жетегін қолданудың ерекше
шарттары электр қозғалтқыштары мен кранды орындау аппараттарының
арнайы серияларын жасауға негіз болып табылды. Қазіргі кезде кранды электр
жабдықтарының құрамында айнымалы және тұрақты тоқты кранды
электрқозғалтқыштар сериясынан, күш беретін және магнитті контроллер
серисынан, командоаппараттардан, түймелі орындардан, ақтық өшіргіштер,
тежеуіш элекромагниттер мен электрогидравликалық итергіштер,
тежеуішқосқыш резисторлар мен әртүрлі жинақтауыш кранды электр
жетектері мен бірқатар басқа аппараттардан тұрады.
Кранды электр жетектерінде әртүрлі тиристорлы реттегіш жүйелер мен
радиоканал немесе бір сыммен қашықтықтан басқару жүйесі кеңінен
қолданыс ие бола бастады.
Ферромагнитті материалдарды механикаланған тасымалдаумен
қамтамасыз ету үшін өнеркәсіпте жүк көтергіш электромагниттердің екі
сериясы жасалады. Кранды электрқұрылғыларын жасау электротехникалық
өндірістің маңызды салаларының бірі болды.
Қазіргі кезде машақтану инженерлік есептерін жүргізу үшін тәжірибеге
заманауи бағыттағы оңтайландыру жүйелері мен технико - экономикалық
дәйектемелерді білдіретін кранды электр жетектерінің көпшілігін жобалаудың
жаңа ілгеріленген және жұмысшылардың көпшілігіне қол жетімді әдістер
жасалып енгізілді.
1 Технологиялық бөлім
1.1 Өнеркәсіптік қондырғының сипаттамасы мен технологиялық
үрдісті талдау
Көпірлі кран - көпір типті кран, көпірлі жер үсті рельсті кранды жолға
сүйенетін, ал жүк басып алатын органы жүк арбасына немесе көпірмен жүріп
тұратын электроталиге ілінген. Жалпы қолданыстағы көпірлі крандарды жүк
көтергіштігі 320 т дейін дайындайды, арнайы бегіленгендер - 630 т - ға дейін,
аралықтары - 60 м, көтерілу биіктігі - 50 м. Жалпы қолданыстағы крандарды
жабдықтарды құрастыру кезінде, жөндеу жұмыстары өндірісінде, негізгі
өндіріс цехтарындағы технологиялық жұмыстарда, қоймаларда, жүк тиеу
жұмыстарында қолданады.
Көпірлі кранның металлқұрылымы екі негізгі бөлімнен тұрады: көпір
мен арба. Көпір өндіріс алаңы мен қойманың жұмысшы аралығын жабады. Ол
екі бастапқы және екі соңғы балоктардан тұрады. Жылжу механизмінің
қозғалғыш дөңгелегі арқылы көпір жерүсті кранды рельстерге сүйенеді.
Соңғылары ғимарат колонналарының консолында немесе кранды
эстакадаларда құрастырылған кран асты балоктарына бекітілген. Дөңгелектер
ауыстыратын механизм арқылы бір немесе екі электр қозғалтқыштармен
келтіріледі. Крандардың қозғалғыш дөңгелектерін екіқабырғалы немесе
қабырғасыз горизонтальды бағыттағыш роликтерімен істейді. Басты
балкаларға өзінің жетегі арқылы арба қозғалатын рельстер б екітілген. Оның
жақтауында әр қайсысы ілмек ілгегінен, арқанды полиспастан, атанақ,
ауыстыратын механизм, тежегіш және электрқозғалтқыштан тұратын бір
немесе екі жүк көтергіш механизм орналасқан. Кранның механизмдерін
көпірдің металлқұрылымына ілінген кабинадан басқарады, ол деген жақсы
көрініс пен қауіпсіз жұмыс үшін жасалады, қажет болса - арбада (әрі бері
автономды қозғалу мүмкіндік береді).
Кран жұмыс істегенде кран қозғалысының, арбаның және ілгектің
бағыты тұрақты түрде кезектесіп тұрады. Көтерме механизімінің жұмысы
жүкті көтеру мен түсіру және бос ілгекті көтеру мен түсіру кезеңдерінен
тұрады. Кранның өнімділігін жоғарылату үшін операцияларды қатар
қолданады, мысалы кран мен арбаны біруақытта қозғалту. Жүкті ілгекке
ілгенде және ілгекті босатқан уақытта қозғалтқыш өшіп тұрады және көтеру
механизмі жұмыс істемейді.
Тағайындалуы бойынша әртүрлі жүк көтергіш машиналарды үш топқа
біріктіруге болады:
1) әмбебап жүк көтергіш машиналар - түрлі жүктерді ілмек ілгек
көмегімен жүкті трос арқылы көтеру немесе қозғалтуға арналған крандар,
жүкарба, жүккөтергіштер;
2) өнеркәсіпте, транпортта және құрылыста белгілі технологиялық
операцияларды орындауға арналған жүк көтергіш машиналар;
3) машина жабдықтарын қозғалтумен байланысты, құрастыру жөндеу
жұмыстары, құрылыс жұмыстарын жасауға арналған крандар.
Өз кезегінде жұмыс шарты бойынша жүк көтергіш машиналар шартты
түрде келесідей топтарға бөлінуі мүмкін:
1) ғимараттарда
қайталанатын-азуақыттағы режимдегі және орта
ұзақтықтағы жұмыстарда тәулігіне 16 сағат жұмыс істейтін әмбебап
машиналар;
2) ғимараттарда
қайталанатын-азуақыттағы режимде және орта
ұзақтықтағы жұмыстарда тәулігіне 8 сағаттан 24 сағатқа дейін жұмыс істейтін
әмбебап машиналар;
3) ғимарттарда
сондай-ақ, ашық ауада қайталанатын-азуақыттағы
режимде және жұмыс істеу ұзақтығы тәулігіне 24 сағатқа дейін белгілі
технологиялық операцияларды орындайтын машиналар;
4) қысқа мерзімдегі және қайталама-қысқа мерзімдегі режимде жалпы
жылдық жұмыс уақыты 500 ден аспайтын, бір мәрте және эпизодты жүк
көтергіш операцияларды орындауға арналған машиналар.
Әмбебап жүк көтергіш машиналарды, әртүрлі жағдайларды: жүктеме
мен жұмыс уақытына, операцияны орындау қарқындылығы, операцияның
жауапкершілік дәрежесі мен осыған байланысты қосымша бірнеше
орталандырған пайдалану категорияларын есепке ала отырып жасайды.
Белгілі технологиялық операцияларды орындауға арналған
механизмдер, сондай - ақ эпизодты жұмыстарға арналған механизмдердің
тағайындалуына сәйкес белгілі пайдалану шарттары болады. Жүк көтергіш
машиналардың жұмыс істеу режимдерінің көптүрлерін жүйелеу мақсатында
Госгортехнадзор машиналы жетекті механизмдердің жұмыс режимдерін
келесідей категорияларға тағайындады: жеңіл - Ж; орта - О; ауыр - А; аса
ауыр - АА.
Соңғы кезде технологиялық кешендерге арналған бір топ крандар
электр жетегі жұмыстарында Госгортехнадзордың классификациясымен
анықталатын ауыр режиммен салыстарғанда аса ауыр режимде пайдалануға
жобаланып жатыр. Бұл режим ПВ=100% қосудың ішінде сағатына 600 ден
жоғары қосу ұзақтығымен сипатталады. Мұндай жағдайлар үшін режимнің
жаңа деңгейлері енгізіледі: тым ауыр - ТА. Қазіргі кезде ТА режимді
қосқанда, режимнің бес деңгейін де қарастыратын стандарт бар.
Жүктердің орынауыстыру жылдамдығы механизмнің өнімділігі мен
қуатын анықтайды және жүк көтеру операцияларының орындалу тиімділігі
есебімен жүреді, демек кран механизмдерінің аздаған бастапқы бағасындағы
операцияның қажетті уақытын алу. Тиімді жылдамдықты табу маңызды
мәселе болып табылады, оның қажетті шешуі тек өнімділік факторларын,
энергия шығынын, жылдамдықты реттеу мен мүмкінділігінде, сондай- ақ
реттеу жүйесінің технико - экономикалық бағасын есепке алу негізінде жүреді.
Соңғы жылдары жылдам жүретін жүк көтергіш машиналардың
жылдамдық параметрлерін оңтайландырумен байланысты зерттеулер
жүргізілді. Осы зерттеулер нәтижесінде жыдамдық белгілі шекке дейін
өскенде машинаның тиімділігі де бірге артатынын байқаған, алайда
жылдамдықты ары қарай жоғарылатқан сайын жылдамдық алу уақыты мен
кран механизмдерін тежеу уақытының өсуіне байланысты тиімділік төмендеуі
мүмкін.
Жылдамдық параметрлерінің талдамасы бойынша механизмнің (көтеру,
бұрылыс және горизонтальды жылжу) әр түріне оны асып кетуге тиімсіз
жылдамдық шегі болатынын көруге болады.
Жүк көтергіш механизмдердің жылдамдығы келесідей сілтемелерге
сүйене отырып таңдалады:
1) атаулы жылдамдық технологиялық үрдістің шарттарымен
анықталады, демек орындау уақыты кезеңімен;
2) атаулы жылдамдық қуаттандыратын желімен шектеледі немесе белгілі
өлшемдегі қозғалтқыш жетегін орнату мүмкіндігімен;
3) атаулы жылдамдық механизмнің берілген минималды
жылдамдығындағы реттеу диапазонының функциясы болып табылады;
4) атаулы жылдамдық ең үлкен өнімділікті ең аз энергия шығынымен
қамтамасыз ету керек.
Біріншісінен басқа келтірілген жағдайлардың барлығы үшін
жылдамдықтың шекті мәні қойылған мәндерден аспау керек, ал төртінші
жағдай үшін бұл мәнді табу керек болады. Бірінші жағдай үшін жылдамық
кез- келген қажет мәнге ие бола алады, бірақ - та жылдамдық белгіленген
мәндерден асатын болса, егер де реттеу жүйелерінің арнайы параметрлерін
қолданбаса операция уақыты қысқармайды.
Кейде атаулы жылдамдықты таңдауда түрлі жүктерді өңдеу
технологиясының белгіленген минималды жылдамдығының мәні шешуші
болады. Қазіргі кезде жүкті өңдеу технологиялық үрдістерінің көпшілігі үшін
жүкті дәлме -дәл қондыру үшін тиімді минималды жылдамдық мәні алынған.
Осы мәндерді пайдалана отырып, берілген атаулы жылдамдықта оның
қажетті немесе белгілі реттеу диапазонын және атаулы жылдамдықтағы қол
жетерлік реттеу диапазонын орнатуға болады.
Аралықтағы тіркелген жылдамдықты таңдау ең алдымен адамдардың
көрші жылдамдықтардың белгіленген жағдайдағы айырмашылығын қабылдау
қасиетіне байланысты болады және осы айырмашылықты қабылдау негізінде
келесідей басқару операцияарын жүзеге асыру. Тәжірибемен көтеру
механизмі жылдамдығының өсу сатысының мәні тағайындалған. Максималды
және минималды жыллдамдықтар аралығындағы көлденең ауысу
механизмінің жылдамдығын реттеу жылдамдық алу қарқындылығын ө згерту
немесе қажетті жылдамдықты есепке алып тежеу арқылы жүзеге асады.
Жүк көтергіш машиналардың бір сағаттағы қосу саны мен өнімділігі
жылдамдылық параметрлерімен тығыз байланысты. Машина өнімділігі жүкті
өндеу операциясының аяқталу уақытына сәйкес келеді. Жүк қозғалысының
белгілі траекториядағы бір операциясының уақытының қысқаруы машина
өнімділігінің
жоғарылауын анықтайды. Әр машинада жүк көтеру
операциясын жүргізу үшін нақты немесе шартты цикл болуы мүмкін.
Жүк көтеру операциясының толық кезеңі дегеніміз жүкті тазарту,
арқанның босаңдау жерін таңдау, жүкті көтеру мен оны керекті орынға дейін
жылжыту, жүкті түсіру және орнату, жүктеу мен жаңа операция бастамасы
үшін қайта орналастыру. Дегенмен жүк көтергіш құрылғының механизмінің
қажетті қосылу саны минималды болады. Бірақ та әр түрлі жағдайларға
байланысты кезең уақытында оператор реттеу жүйесінің
жетілдірілмегендігіннен, иілгіш ілгектегі жүктің ауытқуынан, басқаруға
қажетті тәжірибенің жеткіліксіздігінен қосымша қосулар жасайды. Осындай
қосымша қосулар саны қажетті қосулардан 2-4 есе артуы мүмкін.
Тиімділігі жоғары жүк көтергіш машиналарды жасаудың басты
тапсырмасы қосудың нақты санын минималды қажеттіге жақындату болып
табылады. Қазіргі кезде аса сапалы реттеу жүйелері операцияны жүкті
жылжытудың бір кезеңінде 20 -30 қосуды қажет ететін жаппай реттеу
параметрлерінің жүйесінің сол уақыттағы орташа қосу санымен тек 1,5 есе аса
қажетті минималдылықпен қамтамасыз етеді, ол минималды қажетті қосу
санынан 5 - 6 есе асады. Бір сағаттағы қосу саны әр механизмде Ж режимінде
40-60 ты құраса, АА режим үшін 500 - 600 дейін болуы мүмкін. Өзгеретін
үлкен диапазондағы тұрақты жылдамдықтар қамтамасыз ететін басқару
жүйесін өндіруді меңгеру мен жасауда жүктеу жұмыстарының өнімділігінің
бір уақытта өсуінде механизмдерді қосу санының төмендеуінің жалпы
беталысы болады.
Осы жобада біз жүк көтергіштігі 20 тоннаны құрайтын, орта режимді
жұмысқа жататын екі арқалықты көпір кранын таңдаймыз, ол жүктерді көтеру
мен механикалық- жөндеу және құрау цехтарына келесідей жұмыс
кезеңдерімен апарады:
1. Нақтылы жүкті нақтылы жылдамдықпен есептелген биіктікке көтеру;
2. Үзіліс (жүкті айтылған орынға апару);
3. Нақтылы жүкті есептелген биіктіктен нөлдік белгіге дейін нақтылы
жылдамдықпен түсіру;
4. Үзіліс (жүкті түсіру);
5. Бос ілгектің есептелген биіктікке аса жылдамдықпен көтерілуі;
6. Үзіліс (кранды қалыпты жағдайына келтіру);
7. Бос ілгекті есептелген биіктіктен нөлдік белгіге дейін аса
жылдамдықпен түсіру;
8. Үзіліс (тиеу).
1.2 Оператор-өндірістік құрылғының өзара қатынасын талдау
Оператордың өндірістік құрылғымен өзара қатынасын кабинада
орналасқан қашықтықтан басқару панелінен жүргізеді. Авариялық тоқтату
кнопкасының көмегімен кранды өшіру жүзеге асады. Басқару тетігі белгілер
жазылған түтікшелерден тұратын блок.
Кранды механизмдерді басқару жүйесі оператордың үздіксіз
бақылауында болатын құрылғылар категориясына жатады, демек бұл жүйеге
операция бастау уақытын таңдау, жылдамдық параметрлері мен аяқтау
уақыты, операцияларды механизмді басқаратын адаммен жүргізіледі. Басқару
жүйесі өз кезегінде қажетті жылдамдық параметрлерін ауыстырудың қажетті
кезектілігін қамтамасыз етіп рұқсат етілмейтін жүктеудің алдын -- алып
қажетті қорғанысты қамтамасыз ету керек.
Әртүрлі басқару жүйелерінің барлық түрлері келесідей топтарға бөліне
алады. Басқару әдісі бойынша:
1) тікелей командоконтроллермен басқарылатын, мұндағы қажетті
жылдамдықты таңдауды қосқандағы барлық басқару үрдісі тек қана
оператормен жүзеге асады;
2) кнопкалы посттармен басқарылатын, мұндағы басқару мүмкіндігі
посттың конструктивті ерекшелігімен шектелген;
3) қиын
кешенді құрылғылармен баасқарылатын (энергияны
түрлендіруді пайдалану арқылы магнитті контроллермен немесе онсыз). Бұл
жағдайда оператор тек қажетті жылдамдықты таңдайды, ал жылдамдық алу
үрдісі, тежеу мен қажетті аралық ауыстырулар автоматты түрде жүзеге асады.
Крановщиктің жұмыс жағдайын жақсартсақ еңбек өнімділігі артып
жұмыс істегенде үлкен қауіпсіздік қамтамасыз етіледі. Кранды жасағанда,
жұмыс орнын жинақтағанда (басқару кабинасын, басқару тетігі мен
бөлшектерін жасағанда) эргономика шарттарын есепке алады - өндірістік
ортада және өнеркәсіп құралдарымен жұмыс істеуге қойылатын шарттар
жиынтығы.
Бұл жобада барлық басқару жүйелерінен кранды негізгі басқару
оператордың кабинадан командоконтроллердың көмегімен басқаратын жүйе ні
таңдамыз, ол кранды механизмдерді қашыықтықтан басқаруға арналған
қолмен басқару аппараттары болып табылады.
1.3 Электр жетегінің механикалық бөлігінің есептеу сұлбасын
жобалау мен параметрлерін анықтау, кинематикалық сұлбаны талдау
Жобаның техникалық берілгендері:
Көтерудің максималды биіктігі H max 16.5м ;
Атаулы жылдамдығы Vатау 0,35м c ;
Ілгек массасы
;
Барабан диаметрі DБ 1450мм ;
Полиспастың еселігі i 4 ;
Редуктордың беріліс саны j 32.4 ;
2
Атаулы берілістің к.п.д.-сы патау 85%;
Ілгек жылдамдығы k 2 атау; ПВ=40% .
Жүк көтергіштігі 20 тонна
Барабанның инерция моменті J Б 1200кг м ;
Жүк көтеру механизмі (1.1-сурет) ілгек ілгіштен, полиспастан,
барабаннан, беріліс құрылғы (редуктор, муфта, валдан), тежеуіш пен
электрқозғалтқыштан тұрады. Механизм түйіндері кранның металды
конструкциясына жасалған. Жүк арқандары канатты блоктардан шығып
кетпес үшін қатты және жылжымалы шектеулермен қорғалады.
1 - электрқозғалтқыш; 2 - муфта; 3 - тежеуіш;
4 - редуктор; 5 - барабан; 6- полиспаст
Сурет 1.1 - Көтеру механизмінің кинематикалық сұлбасы
1.4
Электр жетегі
жүйесі
мен
өнеркәсіптік
құрылғының
автоматталуын таңдау
Кешенді механизм мен өндірістік үрдістерді автоматтауды, қолмен жүк
тиеу- түсіру жұмыстарын жоюды жүзеге асырудағы маңызды роль көтеру -
транспортты машинақұруға тиесілі. Шамадан тыс жүктеу жұмыстарын
айтарлықтай қысқарту алдымен жүкті ұстау операцияларын автоматтау мен
жүкті нақты құру, жүк көтеру машиналарын басқару үрдістерін де автоматтау
жолы арқылы жүзеге асырамыз. Бұл мәселелер электр жетегі арқылы жүзеге
асатын болғандықтан, жетілдіру мәні мен заманауи электржетегін енгізу
қажеттілігі үнемі өсіп отырады.
Қазіргі кезде кранды электржетігінде толытай тиристорлы реттеу
жүйесін, сондай - ақ әртүрлі басқарылмайтын және басқарылатын жартылай
өткізгіш түзеткіштері, салыстырмалы аз шығын жұмсап механизмдердің
қозғалу жылдамдығын айтарлықтай реттеу жүйелерін жеке күшті жартылай
өткізгіш аспаптарды кең қолданады. Эксплуатациялы тұлғаларды қысқарту
үшін жүк өктергіш машиналарды басқару жүйелерін қолданады, көбінесе
қашықтықтан крандармен басқарады. Бұл жүйедегі максималды әсер
жылдамдық тұрақты реттеуді жүзеге асыру арқылы болады.
Негізгі көңіл крандарға енгізілген механизмдер мен
электрқұрылғыларын жүктеудің жаңа классификациясына электр құрылғысын
таңдаудың жаңа әдістеріне бөлінеді, сондай - ақ радиоаналдан басқаруды
қосқанда басқарудың жаңа жүйелеріне және әртүрлі жылдамдықты реттеу
жүйелері.
Көпірлі кранның көтеру механизмі активті жүктеумен кезеңді әрекеттегі
механизмге жатады. Жалпы жағдайда бұл механизмдердің жұмс кезеңі
технологиялық үрдістермен анықталады, бірақ жетекті қозғалтқыштарды
таңдауда динамикалық режимдер айтарлықтар әсер етеді: қосу, реверс, тежеу.
Отандық өндірісте дайындалатын жүк көтергіш машиналардың көп
бөлігінен астамында механизмдердің электр жетегі болады, сондықтан бұл
машиналардың тиімділік іс - әрекеті мен өнімділігі айтарлықтай қолданатын
кранды электрқұрылғыларының сапалық көрсеткіштеріне байланысты. Соңғы
кезде заманауи кранда басқару жүйелерінде қолданылатын электржетегі
құрылымы айтарлықтай өзгеріске ұшырады.
Жалпы міндетті аса салмақты крандар үшін қысқа тұйықталған
қозғалтқыш негізіндегі электржетектері кең ауқымда қолданыла бастады,
крандардың айтарлықтай бөлігі еденнен басқарылумен жасалады, ал ауыр
режимді жұмыстарға арналған тез жүретін крандар жылдамдық тереңінен
реттейтін, энергия көздерін үнемдеудегі үнемі өсіп тұратын шарттардың қосу
мен тежеудегі бірқалыптылығы әртүрлі тиристорлы жүйелермен
жабдықталады.
Жүк көтергіш крандардың көпшілігі жүкті өңдеуде қолданылатын
шарттардың үнемі өзгеруімен сипатталады, сондықтан құрамында
электржетегі бар крандар механизмі максималды дәрежед е үнемі түрін,
әртүрлі салмақтағы, өлшемі, пішіні өзгеріп тұратын жүкпен жұмыстарға
дағдылану және өндіріс ғимараттары немесе ашық жүк аймақтарында.
Жүк саламғының аса кең диапазонда өзгеруі кранды электржетектерінің
барлығында дерлік жетекті электрқозғалтқыштары, басқару мен қорғау
аппараттарының есептеу параметрлерін таңдауға ерекше амалды қажет ететін
негізгі факторлардың бірі болып табылады.
1.5 Автоматтандырылған электр жетегі мен автоматтау жүйесіне
қойылатын талаптарды тұжырымдау
Электр жетегінің құрылысын таңдағанда технологиялық үрдістің,
сенімді талаптар, басқарудың икемділігі, жөндеу ыңғайлығы ерекшеліктерін
есепке алу керек. Көп жағдайда оператормен басқарылатын көпірлі
крандардың көтеру механизмдерінің электржетектеріне пайдаланудағы
қарапайымдылығы мен жыллдамдықты реттеудегі қажетті диапазонды
қамтамасыз етуге қатаң талаптар қойылады. Атаулы жүкті көтеріп
түсіргендегі реттеу диапазонын жүкті түсіргендегі минималды жылдамдықпен
анықтаймыз. Осы диапазон шамасы технологиялық үрдіс пен кранның атаулы
жүк көтергіштігіне байланысты. Осылайша орташа режимде жұмыс жасайтын
жүк көтергіштігі 20 тоннадан асатын крандардың реттеу диапазоны D=20:1,
бос ілгекті көтеріп түсіргенде атаулы жүкті көтергендегіден жылдамдық 1,5-2
есе көп болу керек. Айтылған кластағы электржетегінің маңызды талаптары
ауыспалы үрдістегі жылдамдықтың баяу өзгеруі болып табылады, ол бірден
серпілісті азайтады, демек жүктің тербелу амплитудасын төмендетеді.
Айтылған талаптарды орындау үшін электржетегімен басқару жүйесі
жартылай немесе толықтай автоматтандырылу керек, әсіресе өтпелі режимдегі
жұмыстарда.
Көпірлі кранның электржетегінің жүйелеріне қойылатын негізгі
талаптарды былай тұжырымдауға болады:
1. Бірінші жғдайдағы көтеру контроллерінде қозғалтқыштың мынандай
қосу моментін дамыту керек, олар жабдықтау желісінің атаулы кернеуі 90%
және сол кездегі қажетті минималды жылдамдық аздаған жүктеуде атаулы
шамасы 30% аспайтын қосу моментін дамыту керек.
2. Командоконтроллердің тұтқышын жылдамдықты төмендетуге қарай
ауыстырғанда соңғысы қысқа уақытқа да көтерілмеу керек. Бұл ең алдымен
механикалық тежеудің кешігуі қосудың минималды жылдамдығының
көбеюіне әкелмеу керек болғандағы бірінші жағдайдан нөлдікке ауысқанға
жатқызамыз.
3.Тежеудің электрлік жүйесінің жүктің бәсеңдеуін қамтамасыз ететін
қажетті қорға ие болу керек, ол өз кезегінде атаулы 125% тең болу керек,
қоректендіретін кернеу желісі 90% болады.
4. Жүк қозғалысы командоаппаратормен бегіленген тіпті сұлбадағы
істен шыққандар да тек қана осы бағыттарда ғана болуы керек. Соңғы
жағдайда жүк бір қалыпта қалуы мүмкін.
Электр жетегі жүйесін кранды механизмдерге таңдау салыстыру
көрсеткіштерін талдау негізінде жүзеге асады.
Электр жетегі жүйелерін экономикалық бағалау бастапқы
шығындармен, жөндеудегі эксплуатациялық шығындармен, кранды
механизмдердің жылдамдық алу мен тежеудегі кететін энергия
шығындарымен қолданыстан толықтай жөндеу кезеңі (10 жыл) байланысты
минималды шығын принципіне сүйену керек.
Экономикалық бағалау белгілі әдіспен есептеу арқылы жүруі мүмкін.
Ең үздік экономикалық көрсеткіштерге ие жүйелер таңдалады.
Салыстырып отырған жүйенің экономикалық көрсеткіші жақынырақ болса
(айырмашылығы 15 % аспаса), онда салмақты габариттік және
электрқұрылғысын
орналастыру шарты бойынша қосымша бағалау
жүргізіледі.
Электржетегінің көтеру механизміне қойылатын айтарлықтай талаптар
болып активті жүктеу моментіндегі сенімді тежеуді қамтамасыз ету табылады.
Дегенмен, энергияны үнемдеу мақсатында әсіресе қозғалтқыш қуаты 30 кВт
асса, рекуперативті тежеуді пайдалану тиімді.
1.6 Мүмкін нұсқаларды анықтау мен рационалды электржетегі
жүйесін таңдау
Реттеу жылдамдығының диапазоны 20:1 асқандағы реттелетін кранды
электр жетегі үшін ең көп қолданылатын электр жетегі жүйелері келесідей
болып бөлінеді:
1.Кернеудің (ТТ-Қ жүйесі) тиристорлы түрлендіргіш жүйесі;
2. Кернеудің (ТРК-АҚ) тиристорлы реттеу жүйесі;
3.Жиілікті (ЖТ-АҚ жүйесі) түрлендіру жүйесі;
4.Асинхронды қозғалтқыш пен рекуперациясыз сырғанау энергиясы
(АД-ИР жүйесі) сымдағы түзуленген тоқтың импульсті реттеуіш жүйесі;
5. Асинхронды қозғалтқыш пен рекуперациямен сырғанау энергия
желісі (АД-ИР-И) сымдағы түзуленген тоқтың импульсті реттеуіш жүйесі.
Бұл жұмыста кранды электр жетектерінің аталған жүйелерінің
энергетикалық және экономикалық көрсеткіштерінің салыстырмалы талдауы
жасалды, дегенмен ең тиімді болып технологиялық кезеңде механикалық
жұмс бірлігін орындағанда ең аз электрэнергиясын падаланатын электржетегі
жүйесі саналады. Кранның жұмыс істеу кезеңіне жүк көтеру этапы, оны
қажетті қашықтыққа орналастыру, жүкті түсіру мен кідіру кіреді. Қосудың
стандартты ұзақтығы берілген ҚҰ =40%, дегенмен жұмыс кезеңінде
төмендетілген жылдамдықпен қозғалатын аудандар бар.
Тиімді шекараларды анықтағанда электр жетегі жүйесін қолдануды тек
қана салыстырмалы жүйелердің энергетикалық көрсеткіштерін ғана емес,
сондай-ақ жылдық келтірілген шығындарды да бағалау керек.
Жүкті көтеру мен жөндеу-механикалық, жинау цехтарына жылжыту
жүк көтергіштігі 20 тоннаға дейін және қозғалтқыштың көтеру механизмінің
қуаттылығы 55 кВТ пен реттеу диапазоны D, жұмыстың орташа режиміне
жатса, онда айтылғандардың негізінде ЖТ - АҚ жүйесіндегі көпірлі кранның
көтергіштігін электржетегінің тиімді жүйесі ретінде біз қарастырып отырған
кранды қабылдауға болады.
Сондай-ақ ЖТ-АҚ жүйесі қашықтықталған телемеханикалық басқаруды
жүзеге асыруда электр жетегінің басқа жүйелеріне қарағанда жақсы
жабдықталған.
1.7
Автоматталған
электржетегінің
функционалды
сұлбасын
жобалау
Uз
ҚБ
f1,з
ЖР
АҚ
ФТ
ЖТ
+
+
Es,з
I1R1
КР
ҚБ
I1
ҚБ - қарқындылық беру; ЖР - жиілікті реттегіш; КР - кернеуді реттегіш;
ФТ - функционалды түрлендіргіш; ЖТ - жиілікті түрлендіргіш; ТД - тоқ
датчигі
Сурет 1.2 - ЭЖ функционалды сұлбасы
АҚ - асинхронды қозғалтқыш.
1=const заңын жүзеге асыру үшін функционалды сұлба ретінде
жиілікті асинхронды қозғалтқышпен түрлендіру сұлбасын, кернеу мен
жиілікті реттеу, қарқындылықты беру, функционалды түрлендіргіш, тоқ
датчигі мен тоқпен қайта байланысты аламыз.
Автоматталған электржетегінің функционалды сұлбасы 1.1 суретте
келтірілген.
1.8 Электр жетектің сұлбасы және құрамы
Электр жетегі деп орындаушы механизмді қозғалысқа келтіруге арналған
және осы қозғалысты
басқаруға арналған электр қозғалтқыштан,
түрлендіргіштен, беріліс және басқарушы құрылғыдан тұратын
электромеханикалық жүйені айтады.
Автоматтандырылған электр жетектің құрылымдық сұлбасы 1.1 суретте
келтірілген. Бұл жүйенің құрамына кіретіндер:
БҚ - тапсырма беруші құрылғы;
БҚ - басқару құрылғысы;
УП - электр энергиясын басқаратын түрлендіргіш;
Қ - электрқозғалтқыш;
Р - редуктор;
ОМ - орындаушы механизм;
КБ1 - қозғалтқыштан шығатын кері байланыстағы датчиктер;
КБ2 - орындаушы механизмнен шығатын кері байланыстағы датчиктер
Сұлбада мынандай белгіленулер қабылданған:
U б - беріліс сигналы, В;
U б - басқару сигналы, В;
U П - басқаратын түрлендіргіштен шығатын кернеу, В;
о. м. - орындаушы механизмнің бұрыштық жылдамдығы, 1c;
М ОМ - орындаушы механизмге деген статикалық жүктеменің моменті, Нм.
Электр желісі
Uб
БҚ
БҚ
УП
Қ
Р
ОМ
о. м.; М ом
ҚБ1
ҚБ2
Сурет 1.3 - Автоматтандырылған электржетегінің құрылымдық сұлбасы
Тапсырма беруші құрылғы басқару құрылғысығна командалық
сигналдарды береді, олар уақыт бойынша өзгереді. Басқарушы құрылғы
ретінде электр жетекті бағдарламалық басқаруды іске асыратын контроллер
немесе процессор пайдаланылуы мүмкін. Басқару құрылғысы электр
қозғалтқыштан және орындаушы механизмнен кері байланыс арқылы келетін
сол кездегі электр жетектің және өндірістік үрдістің күй жағдайы туралы
ақпаратты математикалық өңдейді. Алынған ақпраттың негізінде басқару
құрылғысы басқарылатын түрлендіргішке басқарылатын сигналды береді,
бұдан кейін токты, кернеуді, жиілікті немесе басқа М қозғалтқышқа
келтірілген электр энергиясының сапалық көрсеткішіне қажетті дәлдікпен
және жылдамдығымен өзгертеді.
Қазіргі кездегі электр жетектерінде тапсырма беруші құрылғы және
басқару құрылғысы бір электронды құрылғының ішінде біріктіріліп жасалуы
мүмкін.
Электр энергиясын басқарылатын түрлендіргіштерінің статикалық және
айналмалы типтері болады.
Қазіргі
кездегі электр жетектерінде пайдаланылатын статикалық
басқарылатын түрлендіргіштерге біріншіден магниттік күшейткіштер,
тиристорлы түрлендіргіштер және транзисторлы түрлендіргіштер жатады.
Магниттік күшейткіштердің негізгі кемшіліктеріне массалық габариттік
көрсеткіштері және бағасының жоғарлығы, және бағасының төмендеу
мүмкіндігінің аздығы, яғни мыстың және болаттың бағаларының
қымбаттылығы уақыт өткен сайын төмендемейтінін уақыт көрсетіп отыр.
Тиристорлық түрлендіргіштердің іске қосылу уақыты тұрақты уақытқа ие
болғандықтан Т П 0,007 с, жылдам жұмыс істейтін электромеханикалық
жүйелердің қосылуын қиындатады. Сонымен қатар жұмыс істеп тұрған
тиристорды жабу үшін басқарушы электродтан оң кернеуді ажыратып тастау
жеткіліксіз, сонымен қатар анодпен және катодтың арасындағы кернеудің
полярлығын ауыстыру қажет, бұл деген тұрақты токтағы жүйелерде
тиристорларды қолдануды қиындатады және күрделі жүйелік шешімдерге
әкеледі.
Соңғы уақытқа дейін транзисторлық түрлендіргіштердің негізгі кемшілігі
ретінде өлшенетін қуаттың шектеулігі, өлшенетін шегі оншақты киловатт
болуы. Жартылай өткізгіштегі түрлендіргіші бар қуаты жағынан күштірек
электр жетектері тиристорлық негізде құрылған.
Қазіргі кездегі транзисторлар мыңдаған ампер тогын өткізеді және мың
вольттегі кері кернеуге шыдайды. Бұл деген тиристорларды түрлендіргіштік
техникадан біршама ығыстыруға мүмкіндік етті.
Электр энергиясын айналдыратын түрлендіргіштерге электромашиналық
күшейткіштер және генераторлар жатады. Ерекше орынға электрлік
генераторлар ие. Олар энергияны іштей жанатын қозғалтқыштан алатын
тартушы электр жетегі бар транспорттық құрылғыларда көп қолданылады.
Іштен жанатын қозғалтқыштың энергиясын тек генератор ғана механикалық
энергияға түрлендіреді, мысалға тепловоздарда немесе гибридті
электромобилдерде.
Қазіргі кездегі тартушы электр жетегінде ең кең қолданысқа ие болған
асинхронды, синхронды және вентильді машиналар.
Электр жетегінде әр типтегі қозғалтқыштар қолданылады. Әлемдік
өндірісте эксплуатацияланатын барлық электр қозғалтқыштардың 80%, үш
фазалы асинхронды қысқа тұйықталған қозғалтқыштар құрайды, себебі
олардың құрлысының қарапайымдылығынан, жұмысының сенімділігінен,
тұрқының жинақтылығынан, бағасының тиімділігінен болып табылады.
Электр жетегіне кіретін редукторлар орындаушы біліктің бұрыштық
жылдамдығын қозғалтқыштың бұрыштық жылдамдығымен салыстырғанда
жоғарлататын редукторлар және орындаушы механизмнің бұрыштық
жылдамдығын айналу моментінің өсуіне сәйкес төмендететін редукторлар
болып екі негізігі топқа бөлінеді.
Бірінші топтағы редукторларды жоғарғы жыламдықтағы
орындаушыларда қолданылады мысалға центрифугаларда. Электр
қозғалтқыштың максималды айналу жылдамдығы ротордың орталықтан тарту
күштері әсеріне, механикалық мықтылығына және айгөлектерінің тұрықтық
шыдамдылығына байланысты шектелген. Тербелмелі айгөлектің бетік
қозғалысының максималды сызықтық жылдамдығы 20 мc аса алмайды.
Айгөлектің өлшемі үлкен болған
сайын, оның максималды айналу
жылдамдығы төмен болады. Мысалға, тербелмелі айгөлектегі диаметрі 15 мм
біліктің максималды айналу жылдамдығы 20000 айнмин құрайды. Біліктердің
айналу жылдамдықтарын жоғарлату үшін сырғу айгөлектерінің орнына ауа
және магниттік ілгіштерді қолданылады. Магниттік ілгіштерінде ешқандай
орамалары жоқ тұрақты магнит түріндегі роторлы вентильді электр
қозғалтқыштар қолданыста бар. Осындай қозғалтқыштың максималды айналу
жылдамдығы 200000 айнмин құрайды. Бұл кез келген орындаушы
механизмге жеткілікті болып табылады. Жоғарғы жылдамдықтағы электр
қозғалтқыштардың пайда болуына байланысты жоғарлатқыш редукторлардың
электр жетегінде қолданылуын азайтты. Көп жағдайда электр қозғалтқыштың
білігі орындаушы білікпен тікелей жалғанады.
Орындаушы біліктің айналу жылдамдығын төмендеткіш редукторларды
электр қозғалтқыштың және жұмыс машинасының жылдамдықтарын
сәйкестендіру үшін электр жетегінде кеңінен қолданылады. Көпшілік
орындаушы механизмдердің жұмыстық айналу жылдамдығы төмен болып
табылады. Мысалға, күн энергиясын электрге және жылуға түрлендіретін
гелиоқондырғы сағаттың көрсеткішіндей күннің жылжуына байланысты
бұрылуын айтуға болады. Осындай құрылғыларда бірнеше жүз мыңдаған
берілістік қатынаспен төмендететін редукторлар қолданылады.
Электр жетектің анықталған қуаты мынаған тең:
Pанык н * М н * к.ц. ,
(1.1)
мұндағы:
н - қозғалтқыштың номиналды бұрыштық жылдамдығы, 1c;
М н - қозғалтқыштың номинал моменті, Нм;
к .ц . - қозғалтқыштың білігінен орындаушы білікке дейінгі, бұл
жерде редукторды ескерілген кинематикалық тізбектің п.әк. Белгілі
анықталған қуаттағы электр жетектің қозғалтқыштың номинал жылдамдығы
төмен болған сайын қозғалтқыштың массасына және габаритіне
пропорционалды оның номинал қуаты да жоғары болады. Редукторлы
жоғарғы жылдамдықтағы электр қозғалтқыштың редуктордың шығыс
білігіндегі моментіне тең номиналды моменті баяу қозғалатын қозғалтқыштан
төмен. Осындай қарапайым себепке байланысты массалық габаритті
көрсеткіштері өте ескерілетін жерлерде, мысалы самолеттік жабдықтарда
nн 9000 12000 айнмин жоғарғы номиналды жылдамдықтағы электр
қозғалтқыштары қолданылады.
Редукторлардың кемшіліктеріне үйкелу бөліктеріндегі энергия шығыны,
кинеметикалық солқылдың болуы, механикалық қатаң байланыстылық; тістік
берілістік кедергілердің болуы жатады.
Осы кемшіліктерді қарастырайық:
Тегеріштің (шестерна) бір тістік жұбының ПӘК т.б. 0,98. n тістік жұпты
құрайтын редуктордың ПӘК мынаған тең р.т. 0,98n.
Бір тегерішті жұпты берілістің ПӘК мынаған тең ч.б. 0,8. n тегерішті
жұпты берілістен тұратын редуктордың ПӘК ч.б. 0,8n.
Айта кететін жайт редуктордағы шығын электр жетегі редукторсыз
нұсқадағы баяу жүрістегі электр қозғалтқыштағы шығынан едәуір төмен
болады.
Тегергіш тістері арасындағы және біліктерді бір біріне орнықтырғанда
болатын саңылаулардан болатын кинематикалық солқыл электр жетекті
қосқанда және реверс кезінде және де статикалық жүктеменің моментінің
таңбасы өзгергенде байқалады. Электр қозғалтқыштың және орындаушы
механизмнің беріліс бұрыштарының және айналу жылдамдығының сәйкес
келмеуі, жоғарғы дәлдіктегі электр жетектерінде, мысалға кері байланыстағы
жүйелерде қолдануға болмайды. Сонымен қатар кинематикалық солқыл
механикалық беріліс кезінде соққылы жүктеме түрінде жұмыс істеуіне
әкеледі. Осы себептен электр жетегі, мысалға экскаватордың оңға және солға
бұрылысы кезінде алдымен солқылды режімді жұмыс істеп содан кейін
солқылдың шегі біткеннен кейін жұмыстық жағдайға көшеді.
Кіріс білігін бұрау арқылы шығыс білігіне жүктемелік моментті берген
белгілі бір бұрышқа бұрған кезде редукторда механикалық қатаңдық
байқалады
бас.
М
С ред.
,
мұндағы: М - берілетін жүктемелік момент, Нм; С ред - редуктордың
механикалық қатаңдығы, Нмрад.
Біліктерді бұрау редуктордың жүктелген бөліктерін деформациялау
арқылы жүргізіледі. Бұл жағдайда электр жетегін бір массалық жүйе ретінде
қарастыруға болмайды. Нақтыланған есептеулерде электр жетектің
механикалық бөлігін екі массалық жүйе ретінде қарастырылады - электр
қозғалтқыш және орындаушы механизм арасындағы қатаң элемент арқылы
жалғануы 1.2 суретте көрсетілген.
Редуктор
М
ОМ
Сурет 1.4 - Электр жетектің механикалық бөлігінің екі массалық жүйесі
Жүйедегі элементтің қатаңдығы және кинеметикалық солқылы кейбір
жағдайда тұйықталған электр жетектерінде авто толқулардың пайда болуына
әкеледі. Редукторға келген кіріс білігінің айналысы бірқалыпты болады бірақ
одан шыққан бұрыштық айналыс бір қалыпты болмайды себебі тегергіш тіс
беттерінің идеалы тегіс еместігі әсерінен, оның суреті 1.3 келтірілген.
Жоғарғы дәлдіктегі электр жетектерінде бұндай жағдайды қолдану тиімді
емес.
2
1
t
1 - шығыс білігінің бұрыштық жылдамдығы; 2 - кіріс білігіне келтірілген
шығыс білігінің бұрыштық жылдамдығы
Сурет 1.5 - Редуктордағы тістік кедергілердің пайда болуы
Көрсетілген кемшіліктерді жою үшін жоғарғы дәлдіктегі жүйелерде
редукторсыз электр жетектері пайдаланылады, бұл кезде бағасының өсуіне
және жалпы жасалған өнімнің массалық көлемдік көрсеткіштерінің өсуіне
қарамастан электр қозғалтқыштың білігі орындаушы білік ретінде жасалады.
Технологиялық үрдістің сапасын жақсарту мақсатында электр қозғалтқыштың
және орындаушы механизмнің жай-күйі туралы ақпарат алу үшін электр
жетегінде кері байланыстағы датчиктерді (КБД1) және (КБД2)
пайдаланылады.
1.9 Электр жетектердің жіктелуі
Әр түрлі электр жетектерін (ЭЖ) келесі белілері бойынша белгіленген
типтерге бөлуге болады.
1.
Арналымы бойынша:
- негізгі қозғалыстағы ЭЖ;
- көмекші ЭЖ.
2. Механикалық жүйемен (МЖ) байланысы:
- топтық (бірнеше механизмге бір электр қозғалтқышы (ЭҚ);
- көп қозғалтқышты (бір білікке бірнеше ЭҚ);
- өзара байланысқан (бірнеше ЭҚ және МЖ, олардың жұмыс
органдарының жылдамдықтары, жүктемелері немесе жағдайлары берілген
қатынаста сақталып жұмыс істеледі).
3. МЖ типі бойынша:
- редукторы бар;
- редукторы жоқ.
4. Токтың түрі бойынша:
- тока тұрақты токтағы;
- айнымалы токтағы.
5. Электр қозғалтқыштың типі бойынша:
- тәуелсіз қоздырудағы тұрақты токтағы қозғалтқыш;
- тізбектей қоздырудағы тұрақты токтағы қозғалтқыш;
- аралас қоздырудағы тұрақты токтағы қозғалтқыш;
- үш фазалы қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыш
- үш фазалы фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыш;
- бір фазалы асинхронды қозғалтқыш;
- екі фазалы реттелетін асинхронды қозғалтқыш;
- сызықты асинхронды қозғалтқыш;
- үш фазалы синхронды қозғалтқыш;
- вентильді қозғалтқыш;
- (шаговый) қадамдық қозғалтқыш;
- арнайы қозғалтқыш.
6. Электр энергиясын түрлендіргіштің түрі бойынша:
- жартылай өткізгішті түрлендіргіш (тиристорлы, транзисторлы);
-
электромашиналық түрлендіргіш (генератор, электромашиналық
күшейткіш);
- магитті күшейткіш.
7. Автоматтандыру денгейі бойынша:
- автоматтандырылмаған - қолмен басқарылатын;
- автоматтандырылған - оператормен берілген параметр бойынша
автоматты реттелетін электр жетегі;
- автоматты - электр жетекті басқару оператордың қатысуынсыз жүзеге
асырылады.
8. Басқару денгейі бойынша:
- реттелмейтін - жұмыстық жылдамдығы біреу, жетектегі параметрлері
сыртқы әсерлердің нәтижесінде өзгереді.
- реттелетін - жылдамдық басқарушы құрылғының әсерінен өзгереді;
-бағдарламамен басқарылатын - берілген бағдарлама бойынша жұмыс
істейді;
- өзгерісті бақылаушы - берілген сигналдың өзгерісін белгілі дәлдікпен
бақылайды;
- бейімделгіш - машинаның жұмыс істеу жағдайының тұрақты
болмауына байланысты басқару жүйесінің құрылымының және
параметрлерінің өзгерісін оптималды режімде ұстау мақсатында автоматты
өзгереді.
1.10 Электр жетектің жалпы талаптары
Электр жетегіне деген талаптар олардың нақты пайдалану
тағайындалымына сәйкес стандарттармен анықталған.
Жалпы жағдайда электр жетегіне деген басты талаптарын келесі түрде
қорытындылауға болады.
1. Орындаушы механизмнің жоғарғы өнімділігі. Электр жетегі орнынан
қозғалғанда және тежелгенде қажетті жылдамдықтармен, моменттермен
қамтамасыз етуі керек.
2. Жылдамдықты реттеудің кеңдігі он мыңға дейінгі диапазонында
болуы.
3. Реттеудің жоғарғы дәлдігі.
4. Сипаттамалардың тұрақтылығы, бұл қайталанып жасалатын
деталдарда ерекше мәнге ие.
5. Жұмыстың сенімділігі.
6. Энергияны үнемділігі.
7. Бағасының қол жетімділігі.
1.10.1 Электр жетектерінің даму тенденциясы
1. Электрқозғалтқыштың орындаушы механизмге жақындауы. Электр
жетегіндегі кинематикалық тізбектің iк.т. берілістік қатынасын шектеу оның
механикалық бөлігінің жеңілдетілген түріне, оның қатаңдығынынң өсуіне,
динамикалық көрсеткіштерінің және орындаушы механизмге қозғалысты
дұрыс беру дәлдігінің жоғарлауына әкеледі. Бірақта қозғалтқыштан
орындаушы механизмге тікелей механикалық берілісті тек жылдамдықты кең
диапазонда реттеу кезінде ғана қолдануға болады және осындай берілісті
сызықты электр қозғалтқыштарда пайдалану орын алған.
2. Арнайы электр қозғалтқыштарды пайдалану. Қазіргі кездегі электр
жетектерінде қосымша құрылғыларымен және кері байланыстағы
датчиктерімен орнықтырылған инерциясы аз және жоғарғы моменттегі
қозғалтқыштар кеңінен қолданыс тапқан, олар барлық диапазондағы, яғни
олар он мыңдаған жылдамдықтардағы реттеулері қажетті статикалық және
динамикалық сипаттамаларымен және де керекті қорғанысты, тежеуді
қамтамасыз етеді.
3. Элементтік базаны жетілдіру. Жаңа үлгідегі күштік түрлендіргіштерді
және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дипломдық жоба Көпірлік кранның арбасындағы электр жетектің
жүктемесін басқаратын жүйені жасау тақырыбына жазылған. Бұл жобада
технологиялық үдерісті талдау болып табылады. Электр жетегі жүйесі мен
өнеркәсіптік құрылғының автоматталуын таңдау және автоматтандырылған
электр жетегі мен автоматтау жүйесіне қойылатын талаптарды тұжырымдау.
Жобада ферромагнитті материалдарды механикаланған тасымалдаумен
қамтамасыз ету үшін өнеркәсіпте жүк көтергіш электр магниттердің сериясы
жасалады. Жүк көлігінің басым көпшілігінің негізгі жұмыс механизмдері
электр жетегінен тұрады, сондықтан олардың қызметінің тиімділігі көбінесе
қолданылатын
кранды электр құрылғысының сапалық көрсеткішіне
байланысты болады.
Өмір тіршілігі қауіпсіздігі бөлімінде қоршаған ортаға зиянды заттар
бөлінуіне қарсы шаралар қолданылды.
Экономика бөлігінде эксплуатация бағасы және жөндеуге кететін
шығын қарастырылды.
Аннотация
Дипломная работа сделан на тему
Совершенствование системы
управления нагрузки электропривода тележки мостового крана. Этот проект
является описание промышленности и анализ процесса. Электрические
приводы и промышленные автоматизации устройство выбора и
сформулировать требования к электрическим приводом и системой
автоматизации.
Ферромагнитные материалы механизированная транспортной отрасли
для того, чтобы проект серии подъема электромагнитный два. Основные
механизмы подавляющего большинства грузовика электропривода, так что их
производительность часто используемые кран электрический прибор, зависит
от качественных показателей.
В части Охраны окружающей среды рассмотрены мероприятия по
уменьшению вредных выбросов в атмосферу.
Экономической части был рассмотрен цены на эксплуатацию и время на
срока окупаемость.
Annotation
Degree work done on the topic Improving system management of load
electric trolley bridge crane This project is an industry description and analysis of
the process. Electric drives and industrial automation equipment choice and
formulate requirements for electric drive and automation systems.
Ferromagnetic materials mechanized transport sector in order to project a
series of electromagnetic lifting two. The main mechanisms of the vast majority of
the electric truck, so that their performance is often used faucet electric device
dependent quality indicators.
As part of the "environmental protection" discussed measures to reduce
harmful emissions into the atmosphere.
The economic part of the price was considered for operation and time for the
payback period.
Мазмұны
Кіріспе
10
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
Технологиялық бөлім
Өнеркәсіптік қондырғының сипаттамасы мен технологиялық үрдісті
талдау
Оператор-өндірістік құрылғының өзара қатынасын талдау
Электр жетегінің механикалық бөлігінің есептеу сұлбасын жобалау
мен параметрлерін анықтау, кинематикалық сұлбаны талдау
Электр жетегі жүйесі мен өнеркәсіптік құрылғының автоматталуын
таңдау
Автоматтандырылған электр жетегі мен автоматтау жүйесіне
қойылатын талаптарды тұжырымдау
Мүмкін нұсқаларды анықтау мен рационалды электр жетегі жүйесін
таңдау
Автоматталған электр жетегінің функционалды сұлбасын жобалау
Электр жетектің сұлбасы және құрамы
Электр жетектердің жіктелуі
11
11
14
15
16
17
19
20
20
26
1.10 Электр жетектің жалпы талаптары
1.11 Электр жетектің механикалық сипаттамасы
27
31
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Көпірлі кран қозғалысының келісілген айналу механизмінің екі
қозғалтқышты асинхронды электр жетегі
Екі қозғалтқышты асинхронды электр жетегінің компьютерлі
моделін құрастыру
Механикалық сипаттама мен механикалық жүктеме диаграммасын
тұрғызу және жүктемені есептеу
Электр қозғалтқышының қуаты бойынша алдын-ала таңдау
Қозғалтқыш пен оның типтік өлшемінің атаулы жылдамдығын
таңдау
Электр жетегінің жүктеме диаграммасын тұрғызу
Шамадан артық тиеу мен қызу қасиеттері бойынша қозғалтқышты
тексеру
Жиынтықты түрлендіргіш түрін таңдауды негіздеу және мүмкін
болатын нұсқаларды анықтау
Күш тізбегі элементтерін таңдау және параметрлерін есептеу
Өмір тіршілік қауіпсіздігі
Жұмыс орнындағы зиянды және қауіпті факторларды талдау
Жұмыс орнындағы зиянды және қауіпті факторларды төмендетуге
жүргізілетін жұмыстар
Өрт қауіпсіздігі
Электр тогының адам ағзасына әсері
Жұмыс жағдайындағы нөлдеу
Нөлдеуді есептеу әдісі
33
33
36
39
39
41
45
46
47
51
51
52
52
53
55
57
4.7
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Есептік тексеру
Экономикалық бөлім
Техникалық - экономикалық көрсеткіштердің есетеулері
Тұтынымдық шығындарды есептеу
Амортизациялықшығындарды есептеу
Еңбек ақы қорын есептеу
Жұмыскерлер, мамандар және басшылардың еңбекақы қорын
есептеу
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі
58
62
62
63
64
65
67
72
73
Кіріспе
Кранда құрылғы халық шаруашылығындағы барлық салалардың
кешенді механизациясының негізгі тәсілдерінің бірі болып табылады. Жүк
көтеру машиналарын өндірумен (жасаумен) айналысатын машина жасау
кешенін кеңейту ауыр қол еңбегін жан - жақты қысқарту мен жою
мәселесіндегі шешім халық шаруашылығын дамытудағы маңызды бағыт
болып табылады.а
Қазіргі кезде жүк көтергіш машиналар халық шаруашыылыығының
барлық салаларының зауыттарының басым бөлігінде шығарылуда және бұл
машиналар айтарлықтар халық шаруашылығының барлық түрлерінде
қолданылады: пайдалы қазбалар алғанда, металлургияда, машиинажасауда,
құрылыста, транспортта және т.б. Отандық өндірісте жасалатын жүк көлігінің
басым көпшілігінің негізгі жұмыс механизмдері электр жетегінен тұрады,
сондықтан олардың қызметінің тиімділігі көбінесе қолданылатын кранды
электр құрылғысының сапалық көрсеткішіне байланысты болады.
Жүк көлігі машиналарының көбінің электр жетігі азуақытта -
қайталанатын қосқандағы үлкен жиіліктегі, жылдамдықты үлкен диапазонда
реттеу және әрдайым пайда болатын жылдамдату мен тежеудегі асқын
жүктеме механизмдерінің жұмыс режимімен сипатталады.
Жүк көтергіш машиналардағы электр жетегін қолданудың ерекше
шарттары электр қозғалтқыштары мен кранды орындау аппараттарының
арнайы серияларын жасауға негіз болып табылды. Қазіргі кезде кранды электр
жабдықтарының құрамында айнымалы және тұрақты тоқты кранды
электрқозғалтқыштар сериясынан, күш беретін және магнитті контроллер
серисынан, командоаппараттардан, түймелі орындардан, ақтық өшіргіштер,
тежеуіш элекромагниттер мен электрогидравликалық итергіштер,
тежеуішқосқыш резисторлар мен әртүрлі жинақтауыш кранды электр
жетектері мен бірқатар басқа аппараттардан тұрады.
Кранды электр жетектерінде әртүрлі тиристорлы реттегіш жүйелер мен
радиоканал немесе бір сыммен қашықтықтан басқару жүйесі кеңінен
қолданыс ие бола бастады.
Ферромагнитті материалдарды механикаланған тасымалдаумен
қамтамасыз ету үшін өнеркәсіпте жүк көтергіш электромагниттердің екі
сериясы жасалады. Кранды электрқұрылғыларын жасау электротехникалық
өндірістің маңызды салаларының бірі болды.
Қазіргі кезде машақтану инженерлік есептерін жүргізу үшін тәжірибеге
заманауи бағыттағы оңтайландыру жүйелері мен технико - экономикалық
дәйектемелерді білдіретін кранды электр жетектерінің көпшілігін жобалаудың
жаңа ілгеріленген және жұмысшылардың көпшілігіне қол жетімді әдістер
жасалып енгізілді.
1 Технологиялық бөлім
1.1 Өнеркәсіптік қондырғының сипаттамасы мен технологиялық
үрдісті талдау
Көпірлі кран - көпір типті кран, көпірлі жер үсті рельсті кранды жолға
сүйенетін, ал жүк басып алатын органы жүк арбасына немесе көпірмен жүріп
тұратын электроталиге ілінген. Жалпы қолданыстағы көпірлі крандарды жүк
көтергіштігі 320 т дейін дайындайды, арнайы бегіленгендер - 630 т - ға дейін,
аралықтары - 60 м, көтерілу биіктігі - 50 м. Жалпы қолданыстағы крандарды
жабдықтарды құрастыру кезінде, жөндеу жұмыстары өндірісінде, негізгі
өндіріс цехтарындағы технологиялық жұмыстарда, қоймаларда, жүк тиеу
жұмыстарында қолданады.
Көпірлі кранның металлқұрылымы екі негізгі бөлімнен тұрады: көпір
мен арба. Көпір өндіріс алаңы мен қойманың жұмысшы аралығын жабады. Ол
екі бастапқы және екі соңғы балоктардан тұрады. Жылжу механизмінің
қозғалғыш дөңгелегі арқылы көпір жерүсті кранды рельстерге сүйенеді.
Соңғылары ғимарат колонналарының консолында немесе кранды
эстакадаларда құрастырылған кран асты балоктарына бекітілген. Дөңгелектер
ауыстыратын механизм арқылы бір немесе екі электр қозғалтқыштармен
келтіріледі. Крандардың қозғалғыш дөңгелектерін екіқабырғалы немесе
қабырғасыз горизонтальды бағыттағыш роликтерімен істейді. Басты
балкаларға өзінің жетегі арқылы арба қозғалатын рельстер б екітілген. Оның
жақтауында әр қайсысы ілмек ілгегінен, арқанды полиспастан, атанақ,
ауыстыратын механизм, тежегіш және электрқозғалтқыштан тұратын бір
немесе екі жүк көтергіш механизм орналасқан. Кранның механизмдерін
көпірдің металлқұрылымына ілінген кабинадан басқарады, ол деген жақсы
көрініс пен қауіпсіз жұмыс үшін жасалады, қажет болса - арбада (әрі бері
автономды қозғалу мүмкіндік береді).
Кран жұмыс істегенде кран қозғалысының, арбаның және ілгектің
бағыты тұрақты түрде кезектесіп тұрады. Көтерме механизімінің жұмысы
жүкті көтеру мен түсіру және бос ілгекті көтеру мен түсіру кезеңдерінен
тұрады. Кранның өнімділігін жоғарылату үшін операцияларды қатар
қолданады, мысалы кран мен арбаны біруақытта қозғалту. Жүкті ілгекке
ілгенде және ілгекті босатқан уақытта қозғалтқыш өшіп тұрады және көтеру
механизмі жұмыс істемейді.
Тағайындалуы бойынша әртүрлі жүк көтергіш машиналарды үш топқа
біріктіруге болады:
1) әмбебап жүк көтергіш машиналар - түрлі жүктерді ілмек ілгек
көмегімен жүкті трос арқылы көтеру немесе қозғалтуға арналған крандар,
жүкарба, жүккөтергіштер;
2) өнеркәсіпте, транпортта және құрылыста белгілі технологиялық
операцияларды орындауға арналған жүк көтергіш машиналар;
3) машина жабдықтарын қозғалтумен байланысты, құрастыру жөндеу
жұмыстары, құрылыс жұмыстарын жасауға арналған крандар.
Өз кезегінде жұмыс шарты бойынша жүк көтергіш машиналар шартты
түрде келесідей топтарға бөлінуі мүмкін:
1) ғимараттарда
қайталанатын-азуақыттағы режимдегі және орта
ұзақтықтағы жұмыстарда тәулігіне 16 сағат жұмыс істейтін әмбебап
машиналар;
2) ғимараттарда
қайталанатын-азуақыттағы режимде және орта
ұзақтықтағы жұмыстарда тәулігіне 8 сағаттан 24 сағатқа дейін жұмыс істейтін
әмбебап машиналар;
3) ғимарттарда
сондай-ақ, ашық ауада қайталанатын-азуақыттағы
режимде және жұмыс істеу ұзақтығы тәулігіне 24 сағатқа дейін белгілі
технологиялық операцияларды орындайтын машиналар;
4) қысқа мерзімдегі және қайталама-қысқа мерзімдегі режимде жалпы
жылдық жұмыс уақыты 500 ден аспайтын, бір мәрте және эпизодты жүк
көтергіш операцияларды орындауға арналған машиналар.
Әмбебап жүк көтергіш машиналарды, әртүрлі жағдайларды: жүктеме
мен жұмыс уақытына, операцияны орындау қарқындылығы, операцияның
жауапкершілік дәрежесі мен осыған байланысты қосымша бірнеше
орталандырған пайдалану категорияларын есепке ала отырып жасайды.
Белгілі технологиялық операцияларды орындауға арналған
механизмдер, сондай - ақ эпизодты жұмыстарға арналған механизмдердің
тағайындалуына сәйкес белгілі пайдалану шарттары болады. Жүк көтергіш
машиналардың жұмыс істеу режимдерінің көптүрлерін жүйелеу мақсатында
Госгортехнадзор машиналы жетекті механизмдердің жұмыс режимдерін
келесідей категорияларға тағайындады: жеңіл - Ж; орта - О; ауыр - А; аса
ауыр - АА.
Соңғы кезде технологиялық кешендерге арналған бір топ крандар
электр жетегі жұмыстарында Госгортехнадзордың классификациясымен
анықталатын ауыр режиммен салыстарғанда аса ауыр режимде пайдалануға
жобаланып жатыр. Бұл режим ПВ=100% қосудың ішінде сағатына 600 ден
жоғары қосу ұзақтығымен сипатталады. Мұндай жағдайлар үшін режимнің
жаңа деңгейлері енгізіледі: тым ауыр - ТА. Қазіргі кезде ТА режимді
қосқанда, режимнің бес деңгейін де қарастыратын стандарт бар.
Жүктердің орынауыстыру жылдамдығы механизмнің өнімділігі мен
қуатын анықтайды және жүк көтеру операцияларының орындалу тиімділігі
есебімен жүреді, демек кран механизмдерінің аздаған бастапқы бағасындағы
операцияның қажетті уақытын алу. Тиімді жылдамдықты табу маңызды
мәселе болып табылады, оның қажетті шешуі тек өнімділік факторларын,
энергия шығынын, жылдамдықты реттеу мен мүмкінділігінде, сондай- ақ
реттеу жүйесінің технико - экономикалық бағасын есепке алу негізінде жүреді.
Соңғы жылдары жылдам жүретін жүк көтергіш машиналардың
жылдамдық параметрлерін оңтайландырумен байланысты зерттеулер
жүргізілді. Осы зерттеулер нәтижесінде жыдамдық белгілі шекке дейін
өскенде машинаның тиімділігі де бірге артатынын байқаған, алайда
жылдамдықты ары қарай жоғарылатқан сайын жылдамдық алу уақыты мен
кран механизмдерін тежеу уақытының өсуіне байланысты тиімділік төмендеуі
мүмкін.
Жылдамдық параметрлерінің талдамасы бойынша механизмнің (көтеру,
бұрылыс және горизонтальды жылжу) әр түріне оны асып кетуге тиімсіз
жылдамдық шегі болатынын көруге болады.
Жүк көтергіш механизмдердің жылдамдығы келесідей сілтемелерге
сүйене отырып таңдалады:
1) атаулы жылдамдық технологиялық үрдістің шарттарымен
анықталады, демек орындау уақыты кезеңімен;
2) атаулы жылдамдық қуаттандыратын желімен шектеледі немесе белгілі
өлшемдегі қозғалтқыш жетегін орнату мүмкіндігімен;
3) атаулы жылдамдық механизмнің берілген минималды
жылдамдығындағы реттеу диапазонының функциясы болып табылады;
4) атаулы жылдамдық ең үлкен өнімділікті ең аз энергия шығынымен
қамтамасыз ету керек.
Біріншісінен басқа келтірілген жағдайлардың барлығы үшін
жылдамдықтың шекті мәні қойылған мәндерден аспау керек, ал төртінші
жағдай үшін бұл мәнді табу керек болады. Бірінші жағдай үшін жылдамық
кез- келген қажет мәнге ие бола алады, бірақ - та жылдамдық белгіленген
мәндерден асатын болса, егер де реттеу жүйелерінің арнайы параметрлерін
қолданбаса операция уақыты қысқармайды.
Кейде атаулы жылдамдықты таңдауда түрлі жүктерді өңдеу
технологиясының белгіленген минималды жылдамдығының мәні шешуші
болады. Қазіргі кезде жүкті өңдеу технологиялық үрдістерінің көпшілігі үшін
жүкті дәлме -дәл қондыру үшін тиімді минималды жылдамдық мәні алынған.
Осы мәндерді пайдалана отырып, берілген атаулы жылдамдықта оның
қажетті немесе белгілі реттеу диапазонын және атаулы жылдамдықтағы қол
жетерлік реттеу диапазонын орнатуға болады.
Аралықтағы тіркелген жылдамдықты таңдау ең алдымен адамдардың
көрші жылдамдықтардың белгіленген жағдайдағы айырмашылығын қабылдау
қасиетіне байланысты болады және осы айырмашылықты қабылдау негізінде
келесідей басқару операцияарын жүзеге асыру. Тәжірибемен көтеру
механизмі жылдамдығының өсу сатысының мәні тағайындалған. Максималды
және минималды жыллдамдықтар аралығындағы көлденең ауысу
механизмінің жылдамдығын реттеу жылдамдық алу қарқындылығын ө згерту
немесе қажетті жылдамдықты есепке алып тежеу арқылы жүзеге асады.
Жүк көтергіш машиналардың бір сағаттағы қосу саны мен өнімділігі
жылдамдылық параметрлерімен тығыз байланысты. Машина өнімділігі жүкті
өндеу операциясының аяқталу уақытына сәйкес келеді. Жүк қозғалысының
белгілі траекториядағы бір операциясының уақытының қысқаруы машина
өнімділігінің
жоғарылауын анықтайды. Әр машинада жүк көтеру
операциясын жүргізу үшін нақты немесе шартты цикл болуы мүмкін.
Жүк көтеру операциясының толық кезеңі дегеніміз жүкті тазарту,
арқанның босаңдау жерін таңдау, жүкті көтеру мен оны керекті орынға дейін
жылжыту, жүкті түсіру және орнату, жүктеу мен жаңа операция бастамасы
үшін қайта орналастыру. Дегенмен жүк көтергіш құрылғының механизмінің
қажетті қосылу саны минималды болады. Бірақ та әр түрлі жағдайларға
байланысты кезең уақытында оператор реттеу жүйесінің
жетілдірілмегендігіннен, иілгіш ілгектегі жүктің ауытқуынан, басқаруға
қажетті тәжірибенің жеткіліксіздігінен қосымша қосулар жасайды. Осындай
қосымша қосулар саны қажетті қосулардан 2-4 есе артуы мүмкін.
Тиімділігі жоғары жүк көтергіш машиналарды жасаудың басты
тапсырмасы қосудың нақты санын минималды қажеттіге жақындату болып
табылады. Қазіргі кезде аса сапалы реттеу жүйелері операцияны жүкті
жылжытудың бір кезеңінде 20 -30 қосуды қажет ететін жаппай реттеу
параметрлерінің жүйесінің сол уақыттағы орташа қосу санымен тек 1,5 есе аса
қажетті минималдылықпен қамтамасыз етеді, ол минималды қажетті қосу
санынан 5 - 6 есе асады. Бір сағаттағы қосу саны әр механизмде Ж режимінде
40-60 ты құраса, АА режим үшін 500 - 600 дейін болуы мүмкін. Өзгеретін
үлкен диапазондағы тұрақты жылдамдықтар қамтамасыз ететін басқару
жүйесін өндіруді меңгеру мен жасауда жүктеу жұмыстарының өнімділігінің
бір уақытта өсуінде механизмдерді қосу санының төмендеуінің жалпы
беталысы болады.
Осы жобада біз жүк көтергіштігі 20 тоннаны құрайтын, орта режимді
жұмысқа жататын екі арқалықты көпір кранын таңдаймыз, ол жүктерді көтеру
мен механикалық- жөндеу және құрау цехтарына келесідей жұмыс
кезеңдерімен апарады:
1. Нақтылы жүкті нақтылы жылдамдықпен есептелген биіктікке көтеру;
2. Үзіліс (жүкті айтылған орынға апару);
3. Нақтылы жүкті есептелген биіктіктен нөлдік белгіге дейін нақтылы
жылдамдықпен түсіру;
4. Үзіліс (жүкті түсіру);
5. Бос ілгектің есептелген биіктікке аса жылдамдықпен көтерілуі;
6. Үзіліс (кранды қалыпты жағдайына келтіру);
7. Бос ілгекті есептелген биіктіктен нөлдік белгіге дейін аса
жылдамдықпен түсіру;
8. Үзіліс (тиеу).
1.2 Оператор-өндірістік құрылғының өзара қатынасын талдау
Оператордың өндірістік құрылғымен өзара қатынасын кабинада
орналасқан қашықтықтан басқару панелінен жүргізеді. Авариялық тоқтату
кнопкасының көмегімен кранды өшіру жүзеге асады. Басқару тетігі белгілер
жазылған түтікшелерден тұратын блок.
Кранды механизмдерді басқару жүйесі оператордың үздіксіз
бақылауында болатын құрылғылар категориясына жатады, демек бұл жүйеге
операция бастау уақытын таңдау, жылдамдық параметрлері мен аяқтау
уақыты, операцияларды механизмді басқаратын адаммен жүргізіледі. Басқару
жүйесі өз кезегінде қажетті жылдамдық параметрлерін ауыстырудың қажетті
кезектілігін қамтамасыз етіп рұқсат етілмейтін жүктеудің алдын -- алып
қажетті қорғанысты қамтамасыз ету керек.
Әртүрлі басқару жүйелерінің барлық түрлері келесідей топтарға бөліне
алады. Басқару әдісі бойынша:
1) тікелей командоконтроллермен басқарылатын, мұндағы қажетті
жылдамдықты таңдауды қосқандағы барлық басқару үрдісі тек қана
оператормен жүзеге асады;
2) кнопкалы посттармен басқарылатын, мұндағы басқару мүмкіндігі
посттың конструктивті ерекшелігімен шектелген;
3) қиын
кешенді құрылғылармен баасқарылатын (энергияны
түрлендіруді пайдалану арқылы магнитті контроллермен немесе онсыз). Бұл
жағдайда оператор тек қажетті жылдамдықты таңдайды, ал жылдамдық алу
үрдісі, тежеу мен қажетті аралық ауыстырулар автоматты түрде жүзеге асады.
Крановщиктің жұмыс жағдайын жақсартсақ еңбек өнімділігі артып
жұмыс істегенде үлкен қауіпсіздік қамтамасыз етіледі. Кранды жасағанда,
жұмыс орнын жинақтағанда (басқару кабинасын, басқару тетігі мен
бөлшектерін жасағанда) эргономика шарттарын есепке алады - өндірістік
ортада және өнеркәсіп құралдарымен жұмыс істеуге қойылатын шарттар
жиынтығы.
Бұл жобада барлық басқару жүйелерінен кранды негізгі басқару
оператордың кабинадан командоконтроллердың көмегімен басқаратын жүйе ні
таңдамыз, ол кранды механизмдерді қашыықтықтан басқаруға арналған
қолмен басқару аппараттары болып табылады.
1.3 Электр жетегінің механикалық бөлігінің есептеу сұлбасын
жобалау мен параметрлерін анықтау, кинематикалық сұлбаны талдау
Жобаның техникалық берілгендері:
Көтерудің максималды биіктігі H max 16.5м ;
Атаулы жылдамдығы Vатау 0,35м c ;
Ілгек массасы
;
Барабан диаметрі DБ 1450мм ;
Полиспастың еселігі i 4 ;
Редуктордың беріліс саны j 32.4 ;
2
Атаулы берілістің к.п.д.-сы патау 85%;
Ілгек жылдамдығы k 2 атау; ПВ=40% .
Жүк көтергіштігі 20 тонна
Барабанның инерция моменті J Б 1200кг м ;
Жүк көтеру механизмі (1.1-сурет) ілгек ілгіштен, полиспастан,
барабаннан, беріліс құрылғы (редуктор, муфта, валдан), тежеуіш пен
электрқозғалтқыштан тұрады. Механизм түйіндері кранның металды
конструкциясына жасалған. Жүк арқандары канатты блоктардан шығып
кетпес үшін қатты және жылжымалы шектеулермен қорғалады.
1 - электрқозғалтқыш; 2 - муфта; 3 - тежеуіш;
4 - редуктор; 5 - барабан; 6- полиспаст
Сурет 1.1 - Көтеру механизмінің кинематикалық сұлбасы
1.4
Электр жетегі
жүйесі
мен
өнеркәсіптік
құрылғының
автоматталуын таңдау
Кешенді механизм мен өндірістік үрдістерді автоматтауды, қолмен жүк
тиеу- түсіру жұмыстарын жоюды жүзеге асырудағы маңызды роль көтеру -
транспортты машинақұруға тиесілі. Шамадан тыс жүктеу жұмыстарын
айтарлықтай қысқарту алдымен жүкті ұстау операцияларын автоматтау мен
жүкті нақты құру, жүк көтеру машиналарын басқару үрдістерін де автоматтау
жолы арқылы жүзеге асырамыз. Бұл мәселелер электр жетегі арқылы жүзеге
асатын болғандықтан, жетілдіру мәні мен заманауи электржетегін енгізу
қажеттілігі үнемі өсіп отырады.
Қазіргі кезде кранды электржетігінде толытай тиристорлы реттеу
жүйесін, сондай - ақ әртүрлі басқарылмайтын және басқарылатын жартылай
өткізгіш түзеткіштері, салыстырмалы аз шығын жұмсап механизмдердің
қозғалу жылдамдығын айтарлықтай реттеу жүйелерін жеке күшті жартылай
өткізгіш аспаптарды кең қолданады. Эксплуатациялы тұлғаларды қысқарту
үшін жүк өктергіш машиналарды басқару жүйелерін қолданады, көбінесе
қашықтықтан крандармен басқарады. Бұл жүйедегі максималды әсер
жылдамдық тұрақты реттеуді жүзеге асыру арқылы болады.
Негізгі көңіл крандарға енгізілген механизмдер мен
электрқұрылғыларын жүктеудің жаңа классификациясына электр құрылғысын
таңдаудың жаңа әдістеріне бөлінеді, сондай - ақ радиоаналдан басқаруды
қосқанда басқарудың жаңа жүйелеріне және әртүрлі жылдамдықты реттеу
жүйелері.
Көпірлі кранның көтеру механизмі активті жүктеумен кезеңді әрекеттегі
механизмге жатады. Жалпы жағдайда бұл механизмдердің жұмс кезеңі
технологиялық үрдістермен анықталады, бірақ жетекті қозғалтқыштарды
таңдауда динамикалық режимдер айтарлықтар әсер етеді: қосу, реверс, тежеу.
Отандық өндірісте дайындалатын жүк көтергіш машиналардың көп
бөлігінен астамында механизмдердің электр жетегі болады, сондықтан бұл
машиналардың тиімділік іс - әрекеті мен өнімділігі айтарлықтай қолданатын
кранды электрқұрылғыларының сапалық көрсеткіштеріне байланысты. Соңғы
кезде заманауи кранда басқару жүйелерінде қолданылатын электржетегі
құрылымы айтарлықтай өзгеріске ұшырады.
Жалпы міндетті аса салмақты крандар үшін қысқа тұйықталған
қозғалтқыш негізіндегі электржетектері кең ауқымда қолданыла бастады,
крандардың айтарлықтай бөлігі еденнен басқарылумен жасалады, ал ауыр
режимді жұмыстарға арналған тез жүретін крандар жылдамдық тереңінен
реттейтін, энергия көздерін үнемдеудегі үнемі өсіп тұратын шарттардың қосу
мен тежеудегі бірқалыптылығы әртүрлі тиристорлы жүйелермен
жабдықталады.
Жүк көтергіш крандардың көпшілігі жүкті өңдеуде қолданылатын
шарттардың үнемі өзгеруімен сипатталады, сондықтан құрамында
электржетегі бар крандар механизмі максималды дәрежед е үнемі түрін,
әртүрлі салмақтағы, өлшемі, пішіні өзгеріп тұратын жүкпен жұмыстарға
дағдылану және өндіріс ғимараттары немесе ашық жүк аймақтарында.
Жүк саламғының аса кең диапазонда өзгеруі кранды электржетектерінің
барлығында дерлік жетекті электрқозғалтқыштары, басқару мен қорғау
аппараттарының есептеу параметрлерін таңдауға ерекше амалды қажет ететін
негізгі факторлардың бірі болып табылады.
1.5 Автоматтандырылған электр жетегі мен автоматтау жүйесіне
қойылатын талаптарды тұжырымдау
Электр жетегінің құрылысын таңдағанда технологиялық үрдістің,
сенімді талаптар, басқарудың икемділігі, жөндеу ыңғайлығы ерекшеліктерін
есепке алу керек. Көп жағдайда оператормен басқарылатын көпірлі
крандардың көтеру механизмдерінің электржетектеріне пайдаланудағы
қарапайымдылығы мен жыллдамдықты реттеудегі қажетті диапазонды
қамтамасыз етуге қатаң талаптар қойылады. Атаулы жүкті көтеріп
түсіргендегі реттеу диапазонын жүкті түсіргендегі минималды жылдамдықпен
анықтаймыз. Осы диапазон шамасы технологиялық үрдіс пен кранның атаулы
жүк көтергіштігіне байланысты. Осылайша орташа режимде жұмыс жасайтын
жүк көтергіштігі 20 тоннадан асатын крандардың реттеу диапазоны D=20:1,
бос ілгекті көтеріп түсіргенде атаулы жүкті көтергендегіден жылдамдық 1,5-2
есе көп болу керек. Айтылған кластағы электржетегінің маңызды талаптары
ауыспалы үрдістегі жылдамдықтың баяу өзгеруі болып табылады, ол бірден
серпілісті азайтады, демек жүктің тербелу амплитудасын төмендетеді.
Айтылған талаптарды орындау үшін электржетегімен басқару жүйесі
жартылай немесе толықтай автоматтандырылу керек, әсіресе өтпелі режимдегі
жұмыстарда.
Көпірлі кранның электржетегінің жүйелеріне қойылатын негізгі
талаптарды былай тұжырымдауға болады:
1. Бірінші жғдайдағы көтеру контроллерінде қозғалтқыштың мынандай
қосу моментін дамыту керек, олар жабдықтау желісінің атаулы кернеуі 90%
және сол кездегі қажетті минималды жылдамдық аздаған жүктеуде атаулы
шамасы 30% аспайтын қосу моментін дамыту керек.
2. Командоконтроллердің тұтқышын жылдамдықты төмендетуге қарай
ауыстырғанда соңғысы қысқа уақытқа да көтерілмеу керек. Бұл ең алдымен
механикалық тежеудің кешігуі қосудың минималды жылдамдығының
көбеюіне әкелмеу керек болғандағы бірінші жағдайдан нөлдікке ауысқанға
жатқызамыз.
3.Тежеудің электрлік жүйесінің жүктің бәсеңдеуін қамтамасыз ететін
қажетті қорға ие болу керек, ол өз кезегінде атаулы 125% тең болу керек,
қоректендіретін кернеу желісі 90% болады.
4. Жүк қозғалысы командоаппаратормен бегіленген тіпті сұлбадағы
істен шыққандар да тек қана осы бағыттарда ғана болуы керек. Соңғы
жағдайда жүк бір қалыпта қалуы мүмкін.
Электр жетегі жүйесін кранды механизмдерге таңдау салыстыру
көрсеткіштерін талдау негізінде жүзеге асады.
Электр жетегі жүйелерін экономикалық бағалау бастапқы
шығындармен, жөндеудегі эксплуатациялық шығындармен, кранды
механизмдердің жылдамдық алу мен тежеудегі кететін энергия
шығындарымен қолданыстан толықтай жөндеу кезеңі (10 жыл) байланысты
минималды шығын принципіне сүйену керек.
Экономикалық бағалау белгілі әдіспен есептеу арқылы жүруі мүмкін.
Ең үздік экономикалық көрсеткіштерге ие жүйелер таңдалады.
Салыстырып отырған жүйенің экономикалық көрсеткіші жақынырақ болса
(айырмашылығы 15 % аспаса), онда салмақты габариттік және
электрқұрылғысын
орналастыру шарты бойынша қосымша бағалау
жүргізіледі.
Электржетегінің көтеру механизміне қойылатын айтарлықтай талаптар
болып активті жүктеу моментіндегі сенімді тежеуді қамтамасыз ету табылады.
Дегенмен, энергияны үнемдеу мақсатында әсіресе қозғалтқыш қуаты 30 кВт
асса, рекуперативті тежеуді пайдалану тиімді.
1.6 Мүмкін нұсқаларды анықтау мен рационалды электржетегі
жүйесін таңдау
Реттеу жылдамдығының диапазоны 20:1 асқандағы реттелетін кранды
электр жетегі үшін ең көп қолданылатын электр жетегі жүйелері келесідей
болып бөлінеді:
1.Кернеудің (ТТ-Қ жүйесі) тиристорлы түрлендіргіш жүйесі;
2. Кернеудің (ТРК-АҚ) тиристорлы реттеу жүйесі;
3.Жиілікті (ЖТ-АҚ жүйесі) түрлендіру жүйесі;
4.Асинхронды қозғалтқыш пен рекуперациясыз сырғанау энергиясы
(АД-ИР жүйесі) сымдағы түзуленген тоқтың импульсті реттеуіш жүйесі;
5. Асинхронды қозғалтқыш пен рекуперациямен сырғанау энергия
желісі (АД-ИР-И) сымдағы түзуленген тоқтың импульсті реттеуіш жүйесі.
Бұл жұмыста кранды электр жетектерінің аталған жүйелерінің
энергетикалық және экономикалық көрсеткіштерінің салыстырмалы талдауы
жасалды, дегенмен ең тиімді болып технологиялық кезеңде механикалық
жұмс бірлігін орындағанда ең аз электрэнергиясын падаланатын электржетегі
жүйесі саналады. Кранның жұмыс істеу кезеңіне жүк көтеру этапы, оны
қажетті қашықтыққа орналастыру, жүкті түсіру мен кідіру кіреді. Қосудың
стандартты ұзақтығы берілген ҚҰ =40%, дегенмен жұмыс кезеңінде
төмендетілген жылдамдықпен қозғалатын аудандар бар.
Тиімді шекараларды анықтағанда электр жетегі жүйесін қолдануды тек
қана салыстырмалы жүйелердің энергетикалық көрсеткіштерін ғана емес,
сондай-ақ жылдық келтірілген шығындарды да бағалау керек.
Жүкті көтеру мен жөндеу-механикалық, жинау цехтарына жылжыту
жүк көтергіштігі 20 тоннаға дейін және қозғалтқыштың көтеру механизмінің
қуаттылығы 55 кВТ пен реттеу диапазоны D, жұмыстың орташа режиміне
жатса, онда айтылғандардың негізінде ЖТ - АҚ жүйесіндегі көпірлі кранның
көтергіштігін электржетегінің тиімді жүйесі ретінде біз қарастырып отырған
кранды қабылдауға болады.
Сондай-ақ ЖТ-АҚ жүйесі қашықтықталған телемеханикалық басқаруды
жүзеге асыруда электр жетегінің басқа жүйелеріне қарағанда жақсы
жабдықталған.
1.7
Автоматталған
электржетегінің
функционалды
сұлбасын
жобалау
Uз
ҚБ
f1,з
ЖР
АҚ
ФТ
ЖТ
+
+
Es,з
I1R1
КР
ҚБ
I1
ҚБ - қарқындылық беру; ЖР - жиілікті реттегіш; КР - кернеуді реттегіш;
ФТ - функционалды түрлендіргіш; ЖТ - жиілікті түрлендіргіш; ТД - тоқ
датчигі
Сурет 1.2 - ЭЖ функционалды сұлбасы
АҚ - асинхронды қозғалтқыш.
1=const заңын жүзеге асыру үшін функционалды сұлба ретінде
жиілікті асинхронды қозғалтқышпен түрлендіру сұлбасын, кернеу мен
жиілікті реттеу, қарқындылықты беру, функционалды түрлендіргіш, тоқ
датчигі мен тоқпен қайта байланысты аламыз.
Автоматталған электржетегінің функционалды сұлбасы 1.1 суретте
келтірілген.
1.8 Электр жетектің сұлбасы және құрамы
Электр жетегі деп орындаушы механизмді қозғалысқа келтіруге арналған
және осы қозғалысты
басқаруға арналған электр қозғалтқыштан,
түрлендіргіштен, беріліс және басқарушы құрылғыдан тұратын
электромеханикалық жүйені айтады.
Автоматтандырылған электр жетектің құрылымдық сұлбасы 1.1 суретте
келтірілген. Бұл жүйенің құрамына кіретіндер:
БҚ - тапсырма беруші құрылғы;
БҚ - басқару құрылғысы;
УП - электр энергиясын басқаратын түрлендіргіш;
Қ - электрқозғалтқыш;
Р - редуктор;
ОМ - орындаушы механизм;
КБ1 - қозғалтқыштан шығатын кері байланыстағы датчиктер;
КБ2 - орындаушы механизмнен шығатын кері байланыстағы датчиктер
Сұлбада мынандай белгіленулер қабылданған:
U б - беріліс сигналы, В;
U б - басқару сигналы, В;
U П - басқаратын түрлендіргіштен шығатын кернеу, В;
о. м. - орындаушы механизмнің бұрыштық жылдамдығы, 1c;
М ОМ - орындаушы механизмге деген статикалық жүктеменің моменті, Нм.
Электр желісі
Uб
БҚ
БҚ
УП
Қ
Р
ОМ
о. м.; М ом
ҚБ1
ҚБ2
Сурет 1.3 - Автоматтандырылған электржетегінің құрылымдық сұлбасы
Тапсырма беруші құрылғы басқару құрылғысығна командалық
сигналдарды береді, олар уақыт бойынша өзгереді. Басқарушы құрылғы
ретінде электр жетекті бағдарламалық басқаруды іске асыратын контроллер
немесе процессор пайдаланылуы мүмкін. Басқару құрылғысы электр
қозғалтқыштан және орындаушы механизмнен кері байланыс арқылы келетін
сол кездегі электр жетектің және өндірістік үрдістің күй жағдайы туралы
ақпаратты математикалық өңдейді. Алынған ақпраттың негізінде басқару
құрылғысы басқарылатын түрлендіргішке басқарылатын сигналды береді,
бұдан кейін токты, кернеуді, жиілікті немесе басқа М қозғалтқышқа
келтірілген электр энергиясының сапалық көрсеткішіне қажетті дәлдікпен
және жылдамдығымен өзгертеді.
Қазіргі кездегі электр жетектерінде тапсырма беруші құрылғы және
басқару құрылғысы бір электронды құрылғының ішінде біріктіріліп жасалуы
мүмкін.
Электр энергиясын басқарылатын түрлендіргіштерінің статикалық және
айналмалы типтері болады.
Қазіргі
кездегі электр жетектерінде пайдаланылатын статикалық
басқарылатын түрлендіргіштерге біріншіден магниттік күшейткіштер,
тиристорлы түрлендіргіштер және транзисторлы түрлендіргіштер жатады.
Магниттік күшейткіштердің негізгі кемшіліктеріне массалық габариттік
көрсеткіштері және бағасының жоғарлығы, және бағасының төмендеу
мүмкіндігінің аздығы, яғни мыстың және болаттың бағаларының
қымбаттылығы уақыт өткен сайын төмендемейтінін уақыт көрсетіп отыр.
Тиристорлық түрлендіргіштердің іске қосылу уақыты тұрақты уақытқа ие
болғандықтан Т П 0,007 с, жылдам жұмыс істейтін электромеханикалық
жүйелердің қосылуын қиындатады. Сонымен қатар жұмыс істеп тұрған
тиристорды жабу үшін басқарушы электродтан оң кернеуді ажыратып тастау
жеткіліксіз, сонымен қатар анодпен және катодтың арасындағы кернеудің
полярлығын ауыстыру қажет, бұл деген тұрақты токтағы жүйелерде
тиристорларды қолдануды қиындатады және күрделі жүйелік шешімдерге
әкеледі.
Соңғы уақытқа дейін транзисторлық түрлендіргіштердің негізгі кемшілігі
ретінде өлшенетін қуаттың шектеулігі, өлшенетін шегі оншақты киловатт
болуы. Жартылай өткізгіштегі түрлендіргіші бар қуаты жағынан күштірек
электр жетектері тиристорлық негізде құрылған.
Қазіргі кездегі транзисторлар мыңдаған ампер тогын өткізеді және мың
вольттегі кері кернеуге шыдайды. Бұл деген тиристорларды түрлендіргіштік
техникадан біршама ығыстыруға мүмкіндік етті.
Электр энергиясын айналдыратын түрлендіргіштерге электромашиналық
күшейткіштер және генераторлар жатады. Ерекше орынға электрлік
генераторлар ие. Олар энергияны іштей жанатын қозғалтқыштан алатын
тартушы электр жетегі бар транспорттық құрылғыларда көп қолданылады.
Іштен жанатын қозғалтқыштың энергиясын тек генератор ғана механикалық
энергияға түрлендіреді, мысалға тепловоздарда немесе гибридті
электромобилдерде.
Қазіргі кездегі тартушы электр жетегінде ең кең қолданысқа ие болған
асинхронды, синхронды және вентильді машиналар.
Электр жетегінде әр типтегі қозғалтқыштар қолданылады. Әлемдік
өндірісте эксплуатацияланатын барлық электр қозғалтқыштардың 80%, үш
фазалы асинхронды қысқа тұйықталған қозғалтқыштар құрайды, себебі
олардың құрлысының қарапайымдылығынан, жұмысының сенімділігінен,
тұрқының жинақтылығынан, бағасының тиімділігінен болып табылады.
Электр жетегіне кіретін редукторлар орындаушы біліктің бұрыштық
жылдамдығын қозғалтқыштың бұрыштық жылдамдығымен салыстырғанда
жоғарлататын редукторлар және орындаушы механизмнің бұрыштық
жылдамдығын айналу моментінің өсуіне сәйкес төмендететін редукторлар
болып екі негізігі топқа бөлінеді.
Бірінші топтағы редукторларды жоғарғы жыламдықтағы
орындаушыларда қолданылады мысалға центрифугаларда. Электр
қозғалтқыштың максималды айналу жылдамдығы ротордың орталықтан тарту
күштері әсеріне, механикалық мықтылығына және айгөлектерінің тұрықтық
шыдамдылығына байланысты шектелген. Тербелмелі айгөлектің бетік
қозғалысының максималды сызықтық жылдамдығы 20 мc аса алмайды.
Айгөлектің өлшемі үлкен болған
сайын, оның максималды айналу
жылдамдығы төмен болады. Мысалға, тербелмелі айгөлектегі диаметрі 15 мм
біліктің максималды айналу жылдамдығы 20000 айнмин құрайды. Біліктердің
айналу жылдамдықтарын жоғарлату үшін сырғу айгөлектерінің орнына ауа
және магниттік ілгіштерді қолданылады. Магниттік ілгіштерінде ешқандай
орамалары жоқ тұрақты магнит түріндегі роторлы вентильді электр
қозғалтқыштар қолданыста бар. Осындай қозғалтқыштың максималды айналу
жылдамдығы 200000 айнмин құрайды. Бұл кез келген орындаушы
механизмге жеткілікті болып табылады. Жоғарғы жылдамдықтағы электр
қозғалтқыштардың пайда болуына байланысты жоғарлатқыш редукторлардың
электр жетегінде қолданылуын азайтты. Көп жағдайда электр қозғалтқыштың
білігі орындаушы білікпен тікелей жалғанады.
Орындаушы біліктің айналу жылдамдығын төмендеткіш редукторларды
электр қозғалтқыштың және жұмыс машинасының жылдамдықтарын
сәйкестендіру үшін электр жетегінде кеңінен қолданылады. Көпшілік
орындаушы механизмдердің жұмыстық айналу жылдамдығы төмен болып
табылады. Мысалға, күн энергиясын электрге және жылуға түрлендіретін
гелиоқондырғы сағаттың көрсеткішіндей күннің жылжуына байланысты
бұрылуын айтуға болады. Осындай құрылғыларда бірнеше жүз мыңдаған
берілістік қатынаспен төмендететін редукторлар қолданылады.
Электр жетектің анықталған қуаты мынаған тең:
Pанык н * М н * к.ц. ,
(1.1)
мұндағы:
н - қозғалтқыштың номиналды бұрыштық жылдамдығы, 1c;
М н - қозғалтқыштың номинал моменті, Нм;
к .ц . - қозғалтқыштың білігінен орындаушы білікке дейінгі, бұл
жерде редукторды ескерілген кинематикалық тізбектің п.әк. Белгілі
анықталған қуаттағы электр жетектің қозғалтқыштың номинал жылдамдығы
төмен болған сайын қозғалтқыштың массасына және габаритіне
пропорционалды оның номинал қуаты да жоғары болады. Редукторлы
жоғарғы жылдамдықтағы электр қозғалтқыштың редуктордың шығыс
білігіндегі моментіне тең номиналды моменті баяу қозғалатын қозғалтқыштан
төмен. Осындай қарапайым себепке байланысты массалық габаритті
көрсеткіштері өте ескерілетін жерлерде, мысалы самолеттік жабдықтарда
nн 9000 12000 айнмин жоғарғы номиналды жылдамдықтағы электр
қозғалтқыштары қолданылады.
Редукторлардың кемшіліктеріне үйкелу бөліктеріндегі энергия шығыны,
кинеметикалық солқылдың болуы, механикалық қатаң байланыстылық; тістік
берілістік кедергілердің болуы жатады.
Осы кемшіліктерді қарастырайық:
Тегеріштің (шестерна) бір тістік жұбының ПӘК т.б. 0,98. n тістік жұпты
құрайтын редуктордың ПӘК мынаған тең р.т. 0,98n.
Бір тегерішті жұпты берілістің ПӘК мынаған тең ч.б. 0,8. n тегерішті
жұпты берілістен тұратын редуктордың ПӘК ч.б. 0,8n.
Айта кететін жайт редуктордағы шығын электр жетегі редукторсыз
нұсқадағы баяу жүрістегі электр қозғалтқыштағы шығынан едәуір төмен
болады.
Тегергіш тістері арасындағы және біліктерді бір біріне орнықтырғанда
болатын саңылаулардан болатын кинематикалық солқыл электр жетекті
қосқанда және реверс кезінде және де статикалық жүктеменің моментінің
таңбасы өзгергенде байқалады. Электр қозғалтқыштың және орындаушы
механизмнің беріліс бұрыштарының және айналу жылдамдығының сәйкес
келмеуі, жоғарғы дәлдіктегі электр жетектерінде, мысалға кері байланыстағы
жүйелерде қолдануға болмайды. Сонымен қатар кинематикалық солқыл
механикалық беріліс кезінде соққылы жүктеме түрінде жұмыс істеуіне
әкеледі. Осы себептен электр жетегі, мысалға экскаватордың оңға және солға
бұрылысы кезінде алдымен солқылды режімді жұмыс істеп содан кейін
солқылдың шегі біткеннен кейін жұмыстық жағдайға көшеді.
Кіріс білігін бұрау арқылы шығыс білігіне жүктемелік моментті берген
белгілі бір бұрышқа бұрған кезде редукторда механикалық қатаңдық
байқалады
бас.
М
С ред.
,
мұндағы: М - берілетін жүктемелік момент, Нм; С ред - редуктордың
механикалық қатаңдығы, Нмрад.
Біліктерді бұрау редуктордың жүктелген бөліктерін деформациялау
арқылы жүргізіледі. Бұл жағдайда электр жетегін бір массалық жүйе ретінде
қарастыруға болмайды. Нақтыланған есептеулерде электр жетектің
механикалық бөлігін екі массалық жүйе ретінде қарастырылады - электр
қозғалтқыш және орындаушы механизм арасындағы қатаң элемент арқылы
жалғануы 1.2 суретте көрсетілген.
Редуктор
М
ОМ
Сурет 1.4 - Электр жетектің механикалық бөлігінің екі массалық жүйесі
Жүйедегі элементтің қатаңдығы және кинеметикалық солқылы кейбір
жағдайда тұйықталған электр жетектерінде авто толқулардың пайда болуына
әкеледі. Редукторға келген кіріс білігінің айналысы бірқалыпты болады бірақ
одан шыққан бұрыштық айналыс бір қалыпты болмайды себебі тегергіш тіс
беттерінің идеалы тегіс еместігі әсерінен, оның суреті 1.3 келтірілген.
Жоғарғы дәлдіктегі электр жетектерінде бұндай жағдайды қолдану тиімді
емес.
2
1
t
1 - шығыс білігінің бұрыштық жылдамдығы; 2 - кіріс білігіне келтірілген
шығыс білігінің бұрыштық жылдамдығы
Сурет 1.5 - Редуктордағы тістік кедергілердің пайда болуы
Көрсетілген кемшіліктерді жою үшін жоғарғы дәлдіктегі жүйелерде
редукторсыз электр жетектері пайдаланылады, бұл кезде бағасының өсуіне
және жалпы жасалған өнімнің массалық көлемдік көрсеткіштерінің өсуіне
қарамастан электр қозғалтқыштың білігі орындаушы білік ретінде жасалады.
Технологиялық үрдістің сапасын жақсарту мақсатында электр қозғалтқыштың
және орындаушы механизмнің жай-күйі туралы ақпарат алу үшін электр
жетегінде кері байланыстағы датчиктерді (КБД1) және (КБД2)
пайдаланылады.
1.9 Электр жетектердің жіктелуі
Әр түрлі электр жетектерін (ЭЖ) келесі белілері бойынша белгіленген
типтерге бөлуге болады.
1.
Арналымы бойынша:
- негізгі қозғалыстағы ЭЖ;
- көмекші ЭЖ.
2. Механикалық жүйемен (МЖ) байланысы:
- топтық (бірнеше механизмге бір электр қозғалтқышы (ЭҚ);
- көп қозғалтқышты (бір білікке бірнеше ЭҚ);
- өзара байланысқан (бірнеше ЭҚ және МЖ, олардың жұмыс
органдарының жылдамдықтары, жүктемелері немесе жағдайлары берілген
қатынаста сақталып жұмыс істеледі).
3. МЖ типі бойынша:
- редукторы бар;
- редукторы жоқ.
4. Токтың түрі бойынша:
- тока тұрақты токтағы;
- айнымалы токтағы.
5. Электр қозғалтқыштың типі бойынша:
- тәуелсіз қоздырудағы тұрақты токтағы қозғалтқыш;
- тізбектей қоздырудағы тұрақты токтағы қозғалтқыш;
- аралас қоздырудағы тұрақты токтағы қозғалтқыш;
- үш фазалы қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыш
- үш фазалы фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыш;
- бір фазалы асинхронды қозғалтқыш;
- екі фазалы реттелетін асинхронды қозғалтқыш;
- сызықты асинхронды қозғалтқыш;
- үш фазалы синхронды қозғалтқыш;
- вентильді қозғалтқыш;
- (шаговый) қадамдық қозғалтқыш;
- арнайы қозғалтқыш.
6. Электр энергиясын түрлендіргіштің түрі бойынша:
- жартылай өткізгішті түрлендіргіш (тиристорлы, транзисторлы);
-
электромашиналық түрлендіргіш (генератор, электромашиналық
күшейткіш);
- магитті күшейткіш.
7. Автоматтандыру денгейі бойынша:
- автоматтандырылмаған - қолмен басқарылатын;
- автоматтандырылған - оператормен берілген параметр бойынша
автоматты реттелетін электр жетегі;
- автоматты - электр жетекті басқару оператордың қатысуынсыз жүзеге
асырылады.
8. Басқару денгейі бойынша:
- реттелмейтін - жұмыстық жылдамдығы біреу, жетектегі параметрлері
сыртқы әсерлердің нәтижесінде өзгереді.
- реттелетін - жылдамдық басқарушы құрылғының әсерінен өзгереді;
-бағдарламамен басқарылатын - берілген бағдарлама бойынша жұмыс
істейді;
- өзгерісті бақылаушы - берілген сигналдың өзгерісін белгілі дәлдікпен
бақылайды;
- бейімделгіш - машинаның жұмыс істеу жағдайының тұрақты
болмауына байланысты басқару жүйесінің құрылымының және
параметрлерінің өзгерісін оптималды режімде ұстау мақсатында автоматты
өзгереді.
1.10 Электр жетектің жалпы талаптары
Электр жетегіне деген талаптар олардың нақты пайдалану
тағайындалымына сәйкес стандарттармен анықталған.
Жалпы жағдайда электр жетегіне деген басты талаптарын келесі түрде
қорытындылауға болады.
1. Орындаушы механизмнің жоғарғы өнімділігі. Электр жетегі орнынан
қозғалғанда және тежелгенде қажетті жылдамдықтармен, моменттермен
қамтамасыз етуі керек.
2. Жылдамдықты реттеудің кеңдігі он мыңға дейінгі диапазонында
болуы.
3. Реттеудің жоғарғы дәлдігі.
4. Сипаттамалардың тұрақтылығы, бұл қайталанып жасалатын
деталдарда ерекше мәнге ие.
5. Жұмыстың сенімділігі.
6. Энергияны үнемділігі.
7. Бағасының қол жетімділігі.
1.10.1 Электр жетектерінің даму тенденциясы
1. Электрқозғалтқыштың орындаушы механизмге жақындауы. Электр
жетегіндегі кинематикалық тізбектің iк.т. берілістік қатынасын шектеу оның
механикалық бөлігінің жеңілдетілген түріне, оның қатаңдығынынң өсуіне,
динамикалық көрсеткіштерінің және орындаушы механизмге қозғалысты
дұрыс беру дәлдігінің жоғарлауына әкеледі. Бірақта қозғалтқыштан
орындаушы механизмге тікелей механикалық берілісті тек жылдамдықты кең
диапазонда реттеу кезінде ғана қолдануға болады және осындай берілісті
сызықты электр қозғалтқыштарда пайдалану орын алған.
2. Арнайы электр қозғалтқыштарды пайдалану. Қазіргі кездегі электр
жетектерінде қосымша құрылғыларымен және кері байланыстағы
датчиктерімен орнықтырылған инерциясы аз және жоғарғы моменттегі
қозғалтқыштар кеңінен қолданыс тапқан, олар барлық диапазондағы, яғни
олар он мыңдаған жылдамдықтардағы реттеулері қажетті статикалық және
динамикалық сипаттамаларымен және де керекті қорғанысты, тежеуді
қамтамасыз етеді.
3. Элементтік базаны жетілдіру. Жаңа үлгідегі күштік түрлендіргіштерді
және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz