Жүк көтергіштігі 15 тонна көпірлік кранның көтеру механизмінің скалярлық басқарылатын автоматтандырылған электр жетегі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 156 бет
Таңдаулыға:

9

10

11

12

Андатпа

Дипломдық жобада тапсырмаға сәйкес жүк көтергіштігі 15 тонна

көпірлік кранның көтеру механизмінің скалярлық басқарылатын

автоматтандырылған электр жетегі ойлап құрастырылды. Электр жетегі

жүйесі ретінде «жиіліктік түрлендіргіш - асинхронды қозғалтқыш» жүйесі

таңдалынды және оның

функциональды сұлбасы негізделді.

Автоматтандырылған электржетектің күштік сұлбасын жобаланып, жиіліктік

түрлендіргішті таңдалды және оның элементтерінің параметрлері анықталды.

Аснхронды қозғалтқыштың математикалық моделі келтірілген және басқару

нысанының параметрлері есептелген.

Электржетектің

MATLAB 6. 5

бағдарламалық пакетінде имитациялық

модель жасалынды және

қозғалтқыштың негізгі параметрлерінің өтпелі үрдіс кезінде өзгеру

динамикасы көрсетілген. Еңбекті қорғауға, өрттен қорғауға және ортаны

қорғауға қатысты шаралар қарастырлаған ұсынылған электр жетек жүйенің

экономикалық тиімділігі анықталған.

13

Аннотация

В соответствии с заданием в данном дипломном проекте должно было

быть выполнено проектирование автоматизированного электропривода

механизма подъёма мостового крана грузоподъёмностью 15 тонн с скалярным

управлением, что и было сделано. На системы повода электрпривода

выберал "частота преобразователь

функциональды схема обосновалась .

асинхронная двигателя" и

Проектирование силовой схемы

автоматизированного электропривода, выбор комплектного преобразователь

и параметры элементов выяснились. Математическая модель ассинхроного

двигателя показано и параметры объекта управления были считанными. В

программных пакетах MATLAB 6. 5 электропривода сделалась имитационная

модель и основных параметров двигателя динамика изменения в переходящее

время тенденции показалась. Охрана труд, защищать пожар и середину

защищать электрический повод, который предоставлялись қарастырлаған

касающиеся меры, выяснился экономическая эффективность системы.

14

THE SUMMARY

In accordance with a task in this diploma project, planning of automatic

electric drive of mechanism of getting up of travelling crane had to be executed by a

carrying capacity 15 tons with a scalar management, what was done. On the

systems of occasion электрпривода выберал "frequency transformer

asynchronous engine" and a функциональды chart settled. Power layout of

automatic electric drive design, choice complete a transformer and parameters of

elements turned out. Mathematical model of ассинхроного engine it is shown and

parameters of management object were counted. In the programmatic packages of

MATLAB 6. 5 electromechanic a simulation model was done and basic parameters

of engine of loud speaker of change in transitory time of tendency appeared. Guard

labour, to protect a fire and middle to protect an electric occasion that

қарастырлаған was given touching measures, turned out economic efficiency of the

system.

15

Мазмұны

Кіріспе

I Технологиялық бөлімі

1. 1 Өндірістік қондырғының сипаттамасы және технологиялық үрдісті талдау

1. 2 Электржетектің механикалы бөлігінің есептік сулбасын жобалау және

параметрдің есептелуі, кинематиялық талдау сұлбасы

II Электр жетегінің жүйесін таңдау және өндірістік қондырғыны

автоматтандыру

2. 1 Дипломдық жобаның тақырыбы бойынша әдебиеттік шолу

2. 2 Автоматтандырылған электр жетегіне және автоматизация жүйесіне

талаптарды тұжырымдау

2. 3 Электр жетегінің ықтимал нұсқаларын анықтау және оның оңтайлы

жүйесін таңдау

2. 4 Автоматтық электр жетегінің функциональды сұлбасын жобалау

III Электрқозғалтқышты таңдау

3. 1 Жүктемені есептеу және механизмның механикалық сипаттамалары және

жүкттемелік диаграммасының тұрғызу

3. 2 Электрқозғалқышты қуатқа байланысты таңдау

3. 3 Қозғалқыштың номиналды жылдамдығын және типін анықтау

3. 4 Электржетектің жүктемелік диаграммасын тұрғызу

3. 5 Қозғалтқышты қызуын және артық жүктелу қабылетін алдын-ала тексеру

IV Автоматтандырылған электржетектің күштің сұлбасын жобалау және

жиіліктік түрлендіргішті таңдау

4. 1 Ықтимал нұсқаларды анықтау және жинақ жиіліктік түрлендіргіштің

типін таңдауды негіздеу

4. 2 Күштік электр тізбегінің параметрлерін есептеу және элеметтерін таңдау

4. 3 Электржетегінің датчигиниң таңдау

V Электр жетегінің механикалық сипаттамаларын есептеу

5. 1 Скалярлық басқару кезінде механикалық сипаттамасын тұрғызу

5. 2Электржетектің жылдамдық сипаттамасын есептеу

VI Электржетектің дәл жүктемелік диаграммасын ескере отырып

қозғалтқышты қызуға тексеру

VII Автоматты реттеу жүйесін жобалау

7. 1 Автоматтандырылған электржетектің математикалық моделін қуру

7. 2 Басқару нысанының параметрінің есептеу

7. 3 Басқарушы құрылғының құрылымы және параметрін анықтау

7. 4 Электржетектің динамикалық сипаттамаларын талдау

VIII Қауіпсіздік техникасы бойынша шаралар және өртке қарсы техника

8. 1 Электр қондырғыларына қызмет көрсету және жөндеу кезіндегі қауіпсіздік

техникасы

8. 2 Қорғаныс жерге тұйықтауды есептеу

16

8. 3 Өрт хабарлағыштың және автоматтандырудың сұлбасын және жүйесін

жетілдіру

8. 4 Қоршаған ортаны қорғау бойынша жүргізілетін шаралар

IX Техникалық шешімдердің экономикалық дәлелдеу

9. 1 Жалпы мәліметтер

9. 2 Бастапқы шығындарды есептеу

9. 3 Пайдалану шығынын анықтау

9. 4 Алынған техникалық-экономикалық көрсеткіштерді талдау

ҚОРЫТЫНДЫ

Әдебиеттер тізімі

17

Кіріспе

Кран жабдықтары халық шаруашылығының барлық саласының кешенді

механизациялаудың негізгі құралдарының бірі болып табылады. Жүк

көтергіш машиналарды шығаратын машина жасау саласын кеңейту, ауыр қол

еңбегі жұмыстарын барынша азайту және жою мәселесін шешудегі халық

шаруашылығы дамуының маңызды бағыты.

Қазіргі уақытта жүк көтергіш машиналарды халық шаруашылығының әр

салаларында көптеген зауыттар шығарады, осы машиналар халық

шаруашылығының барлық салаларында пайдаланылады: пайдалы қазбалар

өндірісінде, металлургияда, машиналарды жасап шығаруда, құрылыста, көлік

саласында және т. б. Отандық өнеркәсіп шығаратын жүк көтергіш

машиналардың басым көпшілігінде негізгі жұмыс механизмдірінің

электржетегі бар, сондықтан осы машиналардың жұмыс тиімділігі көбінесе

пайдаланылатын кран жабдығының сапа көрсеткішітеріне байланысты.

Көптеген жүк көтергіш көліктерінде электр жетегі, іске қосудың жоғары

жиілігімен, жылдамдықты реттеудің кең диапазонымен және механизмдерді

қарқындату мен тежеу кезіндегі шамадан артық пайда болатын . . . қайта - қысқа

мерзімді жұмыс режимімен сипатталады. Жүк көтергіш машиналардағы

электржетегін пайдаланудың ерекше шарттары электр қозғалтқыштардың

арнайы топтамасын және кран тәрізді аппараттарды жасауға негіз болған.

Қазіргі уақытта кран жабдықтардың құрамында ауыспалы және тұ рақты

токтағы крандық электр қозғалтқыштар сериясы, күш және магнит

контроллерлер, басқару аппараттар, кнопкалы қосыны, шекті ағытқыш, тежеу

электр магниттер және электр гидравликалық итергіштер, іске қосу - тежегіш

резисторлар және әр түрлі крандық электржетегін жинақтайтын бірқатар басқа

да аппараттар бар.

Крандық электржетегінде тиристорлық түрлендіргіштің және радиоарна

немесе бір сым арқылы ретеудің және қашықтықтан басқарудың әр түрлі

жүйелері кең пайдаланатын болды.

Ферромагниттік материалдарын механикаландырылған тасымалдауын

қамтамасыз ету үшін өнеркәсібіміз жүк көтергіш электрмагниттердің екі

сериясын жасайды. Крандарға арналған электржабдықтарын жасап шығару

электротехникалық өнеркәсіптің маңызды саласына айналды.

Практикалық инженерлік есептеулерді жүргізу үшін қазіргі уақытта

жұмыскерлердің пайдалануына жүйелерді оңтайландырудың және олардың

техникалық - экономикалық негіздеудің заманауи бағыттарын білдіретін кран

электржетектерін жобалауда озық және қолжетімді жаңа әдістері қолданысқа

енгізілді.

автоматизированный электропривод крановое оборудование

18

1 Технологиялық бөлімі

1. 1 Өндірістік қондырғының сипаттамасы және технологиялық

үрдісті талдау

Көпірлік кран - көпір тәрізді кран, ол жер бетіндегі рельс тартылған

кран жолына тіреледі, ал, жүк ұстайтын орган тірек бойынша жылжыйтын

жүк арбашаға немесе электротальға ілінеді. Ортақ мақсаттағы көпірлік

крандардың жүк көтерілімі 320 тоннаға дейін барады, арнайы мақсаттағы -

630 тоннаға дейін, аралықтар - 60 тоннаға дейін, көтерілім биіктігі - 50 метр.

Ортақ мақсаттағы крандар, жабдықтарды құру кезінде, жөндеу жұмыстар

жүргізу кезінде, негізгі өндіріс цехтарында технологиялық жұмыстар үшін,

қоймаларда, түсіру-тиеу жұмыстарда пайдаланылады.

Көпірдік кранның металлдан жасалған құрылғысы екі негізгі бөліктен

тұрады: тірек және арбаша. Көпір өндірістік бөлменің немесе қойманың

жұмыс аралығын жауып тұрады. Ол екі басты және екі соңғы аралықтан

тұрады. Көпір, жылжу механизмнің қозғалтқыш дөңгелектер арқылы жер

үстіндегі кран рельстеріне тіреледі.

Олар ғимарат мұнаралардың консольдеріне немесе кран эстакадасында

монтаждалған кран асты аралықтарға бекітілген. Дөңгелектер ауыстыратын

механизм арқылы бір немесе екі электр қозғалтқышпен жүргізіледі. Кранның

жүріс дөңгелектері көлденең бағыттайтын доңғалақшалары бар екі

қалқаншасымен немесе қалқаншасыз жасалады. Бас аралықтарда рельстер

бекітілген, онда өз жетегімен арбаша қозғалады. Оның қанқасында бір немесе

екі жүк көтеру механизмі орнатылған, олардың әрқайсысы ілмектен, арқан

полиспасттан, барабаннан, беріліс механизмнен, тежегіштен және электр

қозғалтқыштан тұрады. Кран механизмдері көпірдін темір конструкциясына

ілінген кабинасынан басқарылады, онда жұмыс қауіпсіздігі сақталады және

жан-жақты қарап шығуға мүмкіндік бар, ал, қажет болған жағдайда

арбашадан басқарылады (онда кран аралығы бойында дербес қозғалуға

мүмкіндік болады) .

Кранның жұмысы кезінде кранның, арбашаның және ілмектің

бағыттары алмасып тұрады. Көтергіш механизмнің жұмысы жүкті көтеру

және түсіру кезеңдерінен тұрады және бос ілмекті көтеру және түсіру

кезеңдерінен.

Кранның өнімділігін арттыру үшін бірнеше операциялар қатарынан

атқарылады, мысалы, кран мен арбашаның бір мезгілде қимыл жасау. Жүкті

ілмекке ілу кезінде және ілмекті босату кезінде қозғалтқыш ажыратылады

және көтергіш механизмі істемейді.

Әр түрлі жүк көтергіш машиналар мақсаттары бойынша үш топқа

жатқызылады:

19

1) әмбебап жүк көтергіш машиналар - жүк арқандағы ілмек аспа

арқылы крандар, жүкарбалар, тальфер сияқты әр түрлі жүкті көтеруге және

көшіруге арналған;

2) өнеркәсіп, көлік саласында және құрылыста белгіленген

технологиялық операцияларды жасауға арналған жүк көтергіш машиналар;

3) машина жабдықтарын көшіруге байланысты құрылыс, жинақтау және

жөндеу жұмыстарды жүргізуге арналған крандар.

Өз кезегінде, жұмыс шарттары бойынша жүк көтергіш машиналар

келесі шартты топтарға бөлінуі мүмкін:

1) қайта-қысқа мерзімді режимінде және орташа ұзақтығы тәулігіне 16

сағатқа дейін жұмыс істейтін, бөлмелерде пайдаланылатын әмбебаб

мақсаттағы машиналар;

2) қайта-қысқа мерзімді режимінде және орташа ұзақтығы тәулігіне 8-

ден 24 сағатқа дейін жұмыс істейтін, бөлмелерде пайдаланылатын әмбебаб

мақсаттағы машиналар;

3) қайта-қысқа мерзімді режимінде және орташа ұзақтығы тәулігіне 24

сағатқа дейін жұмыс істейтін, ғимараттардың ішінде және далада белгіленге н

технологиялық операцияларды жүргізуге арналған машиналар;

4) қысқа мерзімді және қайта-қысқа мерзімді режимінде жұмыс

істейтін, жалпы жылдық жұмыс уақыты 500 сағаттан аспайтын біржолғы

және эпизодты жүк көтеру операцияларды жүргізуге арналған машиналар.

Әмбебап жүк көтергіш машиналар жүктеме мен жұмыс уақыты

бойынша пайдалану шарттарын, операциялар жүргізудің қарқындығын,

операциялардың жауапкершілік деңгейін ескере отырып жасалады, және

осыған орай пайдаланудың орташаландырылған санаттарына жатқызылуы

мүмкін.

Белгіленген технологиялық операцияларды жүргізуге арналған

механизмдер және мезгіл - мезгіл жұмыс істеуге арналған механизмдер

олардың мақсатына сәйкес белгіленген шарттар бойынша пайдаланылады.

Жүк көтергіш машиналардың көптеген барша жұмыс режимдерін жүйеге

келтіру мақсатында Мемлтехқадағалау машина жетегі бар механизмдердің

жұмыс режимінің келесі санаттарын бекітті: жеңіл - Л, орташа - С, ауыр (или

күрделі) - Т, өте ауыр - ВТ.

Соңғы уақытта, Мемлтехқадағалаудың қолданыстағы сыныптамамен

белгіленген ВТ режимімен салыстырғанда технологиялық кешендерге

тағайындалған бірқатар крандар электржетек жұмысының тым ауыр

режимінде пайдалану үшін жобаланады. Бұл режим, бір сағатта 600 рет және

одан астам іске қосылуда ПВ=100% - ға дейін іске қосу ұзақтығымен

ситпаттанады. Осындай жағдайда режимнің жаңа санаты енгізіледі: аса ауыр

- ОТ. Қазіргі уақытта, ОТ режимін қоса алғанда режимнің бес санатын

қамтитын стандарты бар.

Жүктер тасу жылдамдығы механизмнің өнімділігін және қуаттылығын

белгілейді және жүк көтеру операциялардың тиімділігін ескере отырып

таңдалады, яғни, кран механизмдердің ең бастапқы төмен бағасында қажетті

20

уақыт алу. Оңтайлы жылдамдықты таңдау өте маңызды, оны тек қана

өнімділік, энергия шығыны факторлар негізінде, жылдамдық реттеудің

тиімділігі, сонымен қатар, реттеу жүйесінің техникалық - экономикалық

бағасы негізінде табуға болады. оптимальды жылдамдықты таңдау маңызды

тапсырма болып табылады, оның қажетті шешімі өнімділігінің, энергияны

жұмсаудың, жылдамдықты реттеу мүмкіншілігі мен эффективтілігінің

факторларын, сонымен қатар реттеу жүйесін технико - экономикалық

бағалауын есепке алу негізінде табылуы мүмкін.

Соңғы жылдары тез жүретін жүк көтергіш көліктерінің жылдамдық

параметрлерін оптимизациялаумен байланысты зерттеулер жүргізілген еді.

Осы зерттеулердің нәтижесінде, жылдамдықты белгілі бір шекке дейін

ұлғайтқанда көліктердің өнімділігі жылдамдықпен бірге ұлғая түседі, бірақ

жылдамдықты сол шектен асырып ұлғайта бергенде, кран механизмдерінің

екпіні және тежелуі уақыттарының артуы нәтижесінде, өнімділіктің төмендеуі

байқалатындығы анықталған

Жылдамдық параметрлерінің саралау, механизмнің әрбір түрі (көтеру,

бұру және горизонтальды тасымалдау) үшін жылдамдық шектері болады, сол

жылдамдықтардан асыру жөнсіз екендігін көрсетеді.

жүк көтергіш механизмдердің жылдамдықтарын келесі алғышарттарға

сүйеніп таңдайды:

1) атаулы жылдамдық технологиялық процестің шарттарымен, яғни

циклдің орындалу уақытымен анықталады;

2) атаулы жылдамдық электр желісінің қуатымен немесе белгілі көлемді

жетекті қозғалтқышты орнату мүмкіндігімен шектеледі;

3) атаулы жылдамдық, механизмнің тапсырылған минимальды

жылдамдықтағы реттеу диапазонының функциясы болып табылады;

4) атаулы жылдамдық энергияны ең аз мөлшерде шығындау кезінде ең

жоғары өнімділікті қамтамасыз ету керек.

Біріншіден басқа, жоғарыда аталған жағдайдар үшін жылдамдықтың

шекті шегі орнатылған шамадан аспауы тиіс, ал төртінші жағдай үшін осы

шама ізделіп отырған болып табылады. Бірінші жағдай үшін жылдамдық кез -

келген қажетті мәнге ие бола алады, бірақ жылдамдықтың белгілі бір

шектерінен асырған кезде, арнайы реттеу параметрлері бар жүйелер

қолданылмаған жағдайда, операцияның уақыты қысқармайтының ескерген

дұрыс.

Атаулы жылдамдықты таңдаған кезде, әр түрлі жүктерді қайта өндеу

технологияларымен анықталатын, минимальды жылдамдықтардың мәні зор

болады. Қазіргі кезде жүктерді қайта өндеудің технологиялық үрдістерінің

көбісі үшін жүктерді нақты орнату үшін минимальды жылдамдықтардың

оптамальды шамалары алынған. Осы шамаларды қолданып, тапсырылған

атаулы жылдамдықта, талап етілетін жылдамдықты реттеу диапазондарын

орнатуға немесе белгілі және қол жетімді реттеу диапазоны үшін атаулы

жылдамдықты таңдауға болады.

21

Аралық фиксацияланған

жылдамдықтарды таңдау, ең алдымен,

адамның көршілес фиксацияланған орындар жылдамдықтарының

айырмашылығын аңғаруға байланысты және осы айырмашылықты аңғарудың

негізінде басқарудың келесі операцияларын өткізуге болады. Тәжірибе

жүзінде көтергіш механизмдері жылдамдығының үдей түсу сатыларының

мәндері анықталған. максимальды және минимальды жылдамдықтардың

арасындағы аралықта горизонтальды тасымалдау механизмдерінің

жылдамдығын реттеу жиі қажетті үдей түсулерін есепке алып, екпіннің

немесе тежелудің үдемелелілігін өзгерту жолының көмегімен жүзеге

асырылады.

Жүк көтергіш көліктерінің өнімділігі және сағатына қосылымдарды

өткізу саны жылдамдық параметрлеріне тәуелді болады. Көліктердің

өнімділігі жүкті қайта өндеу операциясын аяқтауға жұмсалатын уақытқа

сәйкес келеді. Жүкті тасымалдаудың белгілі бір траекториясы кезіндегі бір

операция уақытының қысқаруы көлік өнімділігінің жоғарылуын анықтайды.

әрбір көлікте жүк көтеру операциясының фактілі немесе шартты циклі

болады.

Жүк көтеру операциясының толық циклі деп, жүкті строптауды,

арқанның кемістіктерін байқауды, жүкті көтеруді және оны қажетті орынға

тасымалдауды, жүкті түсіруді және орнатуды, жүкті строптардан босатуды

және жаңа операцияны бастау үшін бос ілмекті бастапқы орнына апаруды

түсінеді. Осы кезде жүк көтергіш қондырғысының механизмдері қажетті

минимальды қосылымдардың санына ие болады. Бірақ әр түрлі себептерге

байланысты цикл бойы оператор, реттеу жүйесінің кемеліне жетпейтіндігіне,

иілгіш аспадағы жүктің теңселуіне, басқару тәжірибесінің жетіспеуіне, т. б.

байланысты, тағы да бір қатар қосылымдарды өткізеді. Осындай қосымша

қосылымдардың саны қажетті қосылымдардың санынан 2 - 4 есе асуы мүмкін.

Эффективтілігі жоғары жүк көтергіш көліктерді ойлап шығару үшін,

қосылымдардың фактілі санын минимальды қажеттіге дейін жақындату

маңызды тапсырма болып табылады. қазіргі уақытта реттеудің ең сапалы

жүйелері, минимальды қажеттіден тек 1, 5 есе көп болатын қосылымдардың

орташа санымен операциялардың орындалуын қамтамасыз етеді, ал

параметрикалық реттеудің ең көптеген жүйелері жүкті тасымалдаудың бір

циклінде 20 - 30 дейін қосылымдарды қажет етеді, ол минимальды қажетті

қосылымдардан 5 - 6 есе көп. Әр түрлі механизмдерде сағатына

қосылымдардың саны Л режимінде 40 - 60 болатын болса, ВТ режимі кезінде

500 - 600 дейін жетуі

мүмкін. Қолдану диапазоны кең, тұрақты

жылдамдықтарды қамтамасыз ететін, басқару жүйелерін өндіруді құрастырған

және игерген кезде жүкті қайта тиеу жұмыстарының өнімділігін бр уақытта

жоғарылату қосылым санының төмендеудің жалпы

тенденциясы байқалады.

Осы жобада біз, жөндеу-механикалық және құрастыру цехтерінде

жүктерді көтеру мен тасымалдауды атқаратынын, жүк көтерімділігі 15

22

тоннадан астам жұмыстың орташа режиміне жататын екі арқалық көпірлі

кранды таңдадық, оның жұмыс циклі төменде келтірілген:

1. Атаулы жүкті атаулы жылдамдықпен белгіленген биіктікке көтеру;

2. Үзіліс (жүкті белгіленген орынға апару) ;

3. Атаулы жүкті белгіленген биіктіктен нөлдік белгіге дейін атаулы

жылдамдықпен түсіру;

4. Үзіліс (жүктен босату) ;

5. Бос ілмекті белгіленген биіктікке жоғары жылдамдықпен көтеру;

6. Үзіліс (кранды бастапқы орынға орналастыру) ;

7. Бос ілмектібелгіленген биіктіктен нөлдік белгіге дейін жоғары

жылдамдықпен түсіру;

8. Үзіліс (жүктеу) .

1. 2 Кранның көтеру механизмінің кинематикалық сұлбасын талдау

Электржетекті жобалау үшін берілген техникалық деректер:

Механизмнің жүк көтеруі (1. 1 сурет) ілгіштік асылғы, полиспаст,

барабаннан, жіберуші құрылымның (редуктордың, жалғастырғыштардың,

үйінділердің), тежеуіштен және электрқозғалтқыштан құралады. Механизинің

түйіндер іжәне металқұралымындар корсетілген. Жүк көтеру канаты

жиылыстанб

шығырлардан қатал және ығыс-

тежеушілермен

сақтандырылады. .

23

1 - электрқозғалтқыш; 2 - жалғастырғыш; 3 - тежеуіш; 4 - редуктор; 5-барабан;

6 - полиспаст

1. 1 сурет - Көтеру механизмінің кинематикалық сұлбасы

2. Электр жетегінің жүйесін таңдау және өндірістік қондырғыны

автоматтандыру

2. 1 Кранның электр жетегі бойынша әдебиеттік шолу

Өндірістік үрдістерді кешенді механизациялауды және

автоматтандыруды, қолмен жүкті тиеу - түсіру жұмыстарын жоюды жүзеге

асырудағы мағызды рольды көтергіш-тасымалдау машиналары