Характеристика підйомного крану

Вступ

Акціонерне товариство закритого типу «завод МЕТИЗ» засноване та діє на підставі законів України. «Про хазяйські товариства», «Про підприємництво», Про цінні папери та фондової біржі", діючого законодавства України.

АТЗТ «завод МЕТИЗ» виник на базі державного підприємства у 1995 році. АТЗТ «завод МЕТИЗ» входе у Дніпропетровську асоціацію із виробництва товарів народного споживання «Дніпроместпром», підпорядковується Українському державного концерну місцевої промислової «Укрместпром».

Акціонерне товариство виникло з ціллю задоволення суспільних потреб в товарах, праці, послугах, для більш повного насичення ринку продукцією, а також для забезпечення на основі отриманого прибутку соціальних і економічних інтересів спільників майна Товариства і членів трудового колективу.

АТЗТ «завод МЕТИЗ» спеціалізується на випуску метисних виробів:

дріт сталевий (загального призначення) діаметр від 6 до 0,8 мм;

дріт для армування залізобетонних виробів діаметр 3 — 5 мм;

цвяхи дротові розміром від 6×200 до 1,2×20 мм;

цвяхи взуттєві «Текс», розфасовані у дерев’яні ящики по 50 кг, картонові ящики 25 кг, 10 кг, 5 кг;

сітка стальна плетена (розмір 25, 30, 45, 60 мм діаметром 2 — 3

мм;

Закріплюючі вироби: болти, заклепки;

Товари народного споживання Крім цього, підприємство надає послуги із по виготовленню метисної продукції з давальчеських матеріалів.

Ціль завдання АТЗТ «завод МЕТИЗ» — покращити ефективність ринкового просування продукції та збільшити конкурентноздатність підприємства за рахунок розширення сортаментам маючих товарів.

У результаті приватизації підприємства зруйновані старі тоталітарні стереотипи й виникло входження тісне джерело ринку: виробництво товарів для ринку, зниження витримок та цін. Насичення ринка товарами іншого найменування та якості, вимагало негайного переключення на виробництво інших товарів, на які є попит.

Для цього виникла необхідність в економічній гнучкості, змістом якої є здатність реагування підвищеної ефективності виробничого потенціалу на зміну потреб ринку.

Перехід до ринкової економіки вимагає від підприємства підвищеної ефективності виробництва, конкурентноздатність продукції та послуг на основі впровадження розтягнень науково-технічного прогресу, ефективних форм господарства та управління виробництвом, подолання безгосподарності, активізації підприємства, ініціативи і т.д.

Важливу роль в реалізації задачі, відводиться аналізу хазяйської діяльності підприємства. З його здатності виробляється відображення та тактичний розвиток підприємства обсновуються плани і керівничі рішення, здійснюється контроль за їх здійсненням виявляються резерви підвищення ефективності виробництва оцінюються результати діяльності підприємства та його підрозділів та робітників.

Загальна частина. Опис технологічного процесу підприємства «МЕТИЗ»

підйомний кран конструкція експлуатація

Акціонерне товариство закритого типу «завод МЕТИЗ» засноване та діє на підставі законів України. «Про хазяйські товариства», «Про підприємництво», Про цінні папери та фондової біржі", діючого законодавства України.

АТЗТ «завод МЕТИЗ» виник на базі державного підприємства у 1995 році. АТЗТ «завод МЕТИЗ» входе у Дніпропетровську асоціацію із виробництва товарів народного споживання «Дніпроместпром», підпорядковується Українському державного концерну місцевої промислової «Укрместпром».

Акціонерне товариство виникло з ціллю задоволення суспільних потреб в товарах, праці, послугах, для більш повного насичення ринку продукцією, а також для забезпечення на основі отриманого прибутку соціальних і економічних інтересів спільників майна Товариства і членів трудового колективу.

АТЗТ «завод МЕТИЗ» спеціалізується на випуску метисних виробів:

дріт сталевий (загального призначення) діаметр від 6 до 0,8 мм;

дріт для армування залізобетонних виробів діаметр 3 — 5 мм;

цвяхи дротові розміром від 6×200 до 1,2×20 мм;

цвяхи взуттєві «Текс», розфасовані у дерев’яні ящики по 50 кг, картонові ящики 25 кг, 10 кг, 5 кг;

сітка стальна плетена (розмір 25, 30, 45, 60 мм діаметром 2 — 3

мм;

Закріплюючі вироби: болти, заклепки;

Товари народного споживання Крім цього, підприємство надає послуги із по виготовленню метисної продукції з давальчеських матеріалів.

Ціль завдання АТЗТ «завод МЕТИЗ» — покращити ефективність ринкового просування продукції та збільшити конкурентноздатність підприємства за рахунок розширення сортаментам маючих товарів.

У результаті приватизації підприємства зруйновані старі тоталітарні стереотипи й виникло входження тісне джерело ринку: виробництво товарів для ринку, зниження витримок та цін. Насичення ринка товарами іншого найменування та якості, вимагало негайного переключення на виробництво інших товарів, на які є попит.

Для цього виникла необхідність в економічній гнучкості, змістом якої є здатність реагування підвищеної ефективності виробничого потенціалу на зміну потреб ринку.

Перехід до ринкової економіки вимагає від підприємства підвищеної ефективності виробництва, конкурентноздатність продукції та послуг на основі впровадження розтягнень науково-технічного прогресу, ефективних форм господарства та управління виробництвом, подолання безгосподарності, активізації підприємства, ініціативи і т.д.

Важливу роль в реалізації задачі, відводиться аналізу хазяйської діяльності підприємства. З його здатності виробляється відображення та тактичний розвиток підприємства обсновуються плани і керівничі рішення, здійснюється контроль за їх здійсненням виявляються резерви підвищення ефективності виробництва оцінюються результати діяльності підприємства та його підрозділів та робітників.

АТЗТ «завод МЕТИЗ» будує свою фінансову політику на основі власних оборонних коштів (інколи короткочасні кредити) та позичених у вигляді передоплати за продукцію. Також здійснює передоплату за сировину та матеріали. В термін 20 діб повинен від грузити продукцію клієнтам, зробившим передоплату.

Якщо основний постачальник катанки (Криворізький металургійний комбінат) по об'єктивним або суб'єктивним причинам зриває термін поставки катанки, то АО зазнає банкрутства, так як остача валюти (рублі, долари) за цей час (до 20 днів) 50% реалізованої на валютній біржі, і якщо клієнт потребує повернення своїх грошей, то курс покупки завжди вище, ніж курс реалізації та не стабільний.

Для нейтралізації цієї ситуації АО шукає постачальників катанки (навіть малими партіями) серед комерційних структур.

Виликий ризик відчуває АО при поставці продукції підприємства у країни далекого зарубіжжя. Якщо в країні виникає форстможорні політичні обставини, наприклад, різке зниження курсу валют цієї країни, підприємство зазнає поразку з фінансової сторони. Ця ситуація небезпечна тим, що зачиняються банки. Припиняються будь-які фінансові оберти, крім цього підприємство сплачує штраф.

Основними конкурентами АОЗТ «завод МЕТИЗ» являються Дніпропетровський завод «ДНЕПРОМЕТИЗ», об'ємом виробництва зараз набагато вище. УПП УТОГ — підприємство, яке користується леготами по налогооблаженням. «Запорізький сталепрокатний завод», ОАО «Сталь завад» город Одеса, ОАО «Сталь МЕТИЗ» вище, ніж у УПП «УТОГ» (місто Дніпродзержинськ), нижче ніж у ОАО «Стальметиз» (місто Одеса), «Запорозький сталепрокатний завод».

Підприємство ризикує працювати в умовах жорстокої конкуренції.

Коефіцієнт конкурентноздатності дорівнює 12 042:10726=1,12, показує що АОЗТ «завод МЕТИЗ» повністю конкурентноздатний. Ціни на АТЗТ «завод МЕТИЗ» вище ніж ціни у УПП УТОГ (м. Дніпродзержинськ), але нижче ніж у ОАО «Стальметиз» (м. Одеса), ОАО «Запорозький сталепрокатний завод».

Товариство глухонімих УПП «УТОГ» уступає якості АТЗТ «завод МЕТИЗ» є «Дніпрометиз», при більш низьких цінах та рівню виробництва.

Ціллю маркетингової діяльності відділів маркетингу й збиту заводу являється пошук споживачів для забезпечення максимальної реалізації виготовленої продукції та послуг.

Основною стратегією маркетингової діяльності підприємства складається в оперативним виповненням тренованім і реакції ринку на реалізуємої продукції або послуг.

Діяльність маркетингу являється:

проведення гнучкої цінної політики забезпечення конкуренціоздатності продукції або послуг ефективне просування продукції на ринку Щоб задовольнити велику кількість споживачі, відділ маркетингу концентрується своїми силами, агрегіровання ринку.

Для продуктивності роботи відділу маркетингу, посилена орієнтація на різновиду рекламу в друк та засоби масової інформації.

Класифікація проектуємого механізму і його конструкція

Підйомний кран — це машина для захоплення, підйому й пересування в горизонтальному штучних і массових вантажів на порівнянно невеликі відстані в межах цеху чи складу. Піднімальні крани складають особливу групу вантажно-підйомних машин, що характеризуються повторно-краткочасним режимом роботи.

Підйомний кран має обов’язкові елементи:

— металеву несучу конструкцію у вигляді моста, порталу, вежі;

— головний піднімальний механізм у вигляді лебідки, штока, рейки з приводом і важелями керування;

— пристосування і пристрої для захоплення і підвішування вантажу — гаки, затиски, грейфери;

— підтримуючі і направляючі елементи — канатні і ланцюгові блоки, що направляють втулки й планки.

Лебідка піднімального крана (у залежності від його типу й призначення) може мати один, два і більше барабанів, що приводяться в дію від одного загального чи від окремих двигунів.

У залежності від призначення, експлуатаційних вимог і конструктивних особливостей піднімальні крани, крім того можуть мати механізм для пересування всього підіймального крана, вантажного візка, механізми для допоміжного підйому вантажів (менший, чим номінальний вантаж головної підіймальної лебідки), аварійні гальма, буфери, упори і т.п.

Підйомний крани можна класифікувати по області застосування, роду привода основних механізмів, типу вантажозахватного органа, конструктивним особливостям, характеру й режиму експлуатації й інших ознак.

Мостові підйомніки складаються з моста, що перекриває проліт цеху, і вантажного візка з механізмом підйому й пересування. Міст пересування по кранових рейках, установленними на підкранових балках цехових будинків, а вантажний візок — на рейках моста крана.

Крани цього типу обслуговують усю площу цеху чи складу, та можуть переміщати вантажі у будьякому напрямку відповідно технологічному процесу. Вони виконуються як з ручним, так і з електричним приводом механізму підйому й пересування.

Живлення моста навізки крана електроенергією відбувається від струмопровідних тролей. Керуванняздійснюється за допомогою контролерів із кабіни розташованної на мосту чи на рамі вантажного візка.

В усіх областях народного господарства широко використовуються мостові піднімальні крани з усілякими спеціальними захопленнями, головними та іншими пристроями.

Вантажнопідйомність машини означає найбільшу припустиму масу робочого вантажу, на підйом якого вона розрахована. У вантажнопідйомність входить маса змінних вантажно-захватних пристроїв, а стосовно машин, оснащених грейфером чи електромагнітом, також маса цих вантажно-захватних органів.

Мостові крани виготовляють вантажопідйомністю від 1 до 500 т, із прольотами 12−32 м, висотою підйому 2−40 м/хв., швидкість пересування візка 40−60 м/хв., моста — до 12,5 м/хв.

Мостові крани складаються з ферми, моста і вантажних візків. Міст крана, за допомогою ходових коліс переміщається уздовж цеху по рейкових підкранових коліях, закріпленим на консольних балках, чи колонах спеціальних естакад.

Уздовж моста прокладені рейки, по яким пересувається вантажний візок. На останній розташовані механізми пересування візка й підйому вантажу. Механізм пересування візка, улаштованний подібно механізму моста. Керування краном здійснюється з кабіни.

Вибір роду струму й величини живлячої напруги

підйомний кран конструкція експлуатація

Електроустаткування кранів може бути виконане, як на змінному, так і на постійному струмі.

Перевагами змінного струму є:

1.Менша вартість асинхронних двигунів (АД) у порівнянні з двигунами постійного струму (ДПТ).

2.Простота обслуговування й ремонту АД.

3.Відсутність необхідності в перетворювачах змінного струму в постійний.

Недоліками змінного струму є:

1.Неможливість простими способами одержання твердих характеристик при підйомі й особливо спусків вантажів на малих швидкостях.

2.Електроапаратура з котушками на змінному струмі працюють менш надійно.

3.Електроустаткування на змінному струмі частіше виходить з ладу в результаті однофазних замкнень на землю.

Перевагами постіфного струму є:

1.Можливість одерження твердих механічних характеристик на спуск, що дуже важливо.

2.Електроапаратура з котушками постійного струму працює більш надійно.

3.Для харчування кранів потрібно дві тролеї, а не три, як на змінному струмі.

Однако при всіх перевагах постійного струму, вирішальними розуміннями є економічність і простота обслуговування при застосуванні змінного струму. Тому у всіх випадках, коли можна застосувати змінний струм випливає його застосування.

Вибравши рід струму, необхідно вибрати величину напруги. На змінному струмі можна вибрати напруги 660/380, 500, 380/220, 220/127 В. Але У сьогоднішній час оптимальною напругою вважається система 380/220 В, тому що вона:

1.Дозволяє використовувати двигуни з 380 до 660 В.

2.Має порівняно низьку (до 250 В) відносно «землі», що створює сприятливі умови з техніки безпеки і знижує число пробоїв ізоляції.

На постійному струмі рішення питання зводиться по суті справи до вибору між напругами 220 та 440 В. Частіше застосовується напруга 220 В.

Проаналізувавши всі переваги й недоліки різних струмів, вибираємо систему живлення двигуна механізму підйому крану змінним струмом і напругою 380 В.

Обоснова вибору системи ЕП

При виборі системи регульованного електропривода варто вивчити ві можливості виконання технічно-економічних обгрунтувань. Необхідно розглядати наступні основні системи:

1.Тиристорний перетворювач — двигун постійного струму (ТП-Д) із послідовною корекцією (на базі УБСР).

2. Тиристорний перетворювач — двигун постійного струму (ТП-Д) з рівнобіжним включенням зворотніх зв’язків (із підсумовуючим підсилювачем).

3. Тиристорний перетворювач частоти — двигун змінного струму (ТПЧ-Д) з автоматичним інвертором (АІ).

4.Тиристорний перетворювач частоти — двигун змінного струму (ТПЧ-Д) з безпосереднім зв’язком (із із циклоконвертором).

5. Асинхроно-вентильний каскад (АВК).

6. Асинхроний електропривод із фазовим керуванням, тиристорами в ланцюзі статора (ТСУ-АД).

7. Асинхронний електропривод зі сполученням рухового й гальмівного режимів в одній машині.

8. Двух двигунний асинхроний електропривод із сполученням режимів.

9. Двух руховий асинхроний диференциальний електропривод (ЕПД).

10. Двух руховий асинхроний диференциальний електропривод (ЕПД) із машинами змінного (АД) і постійного (ДПТ) струму.

11. Асинхроний електропривод із переключенням на групове джерелонизької частоти.

12. Електропривод постійного струму із шумтуванням якора опорами.

13. Багатошвидкісний асинхроний електропривод.

14. Електропривод постійного струму з регулятором порушення (РВ).

15. Система асинхроних двигунів із фазним ротором, кированих силовим контролером (К-АДФ).

Обираємо систему К-АДФ, що найбільше відповідає умовам роботи даного механізму, вона застосовується для керування двигунами кранового механізма.

Розробка силової та оперативної схем та опис її роботи

На малюнку показана електрична схема керування асинхроним двигуном з фазним ротором за допомогою контролера типу ККТ-61, що має симетричну схему й застосовується для механізмів пересування й підйому.

Одна з фаз живильної мережі підвидить статору двигуна М безпосередньо, а дві інші фази — через контролер.

У першому положені «підйом» рукоятки контролера замкнуті SA2, SA4 і статор двигуна включається в мережу при повністю уведених опорах у ланцюзі ротора. У першому положенні «спуск» замкнуті контакти SA6 й SA8, чим забеспечується зміни порядку чергування фаз напруги на затискачах статора. Одночасно зі статором двигуна в мережу включається гальмовий електромагніт VA, що розгальмовує механізм.

При подальшому переміщення рукоятки контролера в положення 2−5 «підйом» або «спуск» замикаються контакти SA7, SA9, SA10, SA11, SA12 і шунтирується щабля пускових резисторів у ланцюзі ротора двигуна.

Резистори виводяться по фазах несиметрично, що дозволяють зменшити число перемикаючих контактів контролера при необхідному числі пускорегулювальних щаблів.

При пуску оператор повинен переводити рукоятку контролера з одного положення в інше з деяким інтервалом часу, у противному випадку можуть виникнути неприпустимі кидки струмів і моментів двигуна.

При опусканні середніх і важких вантажів з повною швидкістю двигун працює в генераторному режимі. Знижену кутову швидкість у цьому випадку можна одержати на положенні контролера 1 «підйом», тобто при роботі двигуна в режимі противовключення.

Легкі вантажі, що не переборюють тертя механізми, і порожній гак опускаються при роботі двигуна в руховому режимі на положеннях контролера «спуск».

Схема забеспечує захист двигуна від перевантажень по струму за допомогою групового максимального реле КА. За допомогою контактів SA1, SA3, SA5 створюються ланцюги кінцевого й нульвого захисту. Всі види захистів діють на відключення контактора КМ.

Спеціальна частина. Вихідні дані для розрахунку

Таблиця

Опис кінематичної схеми

1. Електродвигун;

2. Електрогідравлічний штовхач;

3. Муфта;

4. Ходове колесо;

Мал.

Розрахунок та вибір потужності електродвигуна. Вибір електродвигуна

Ураховуючи, що при пересуванні номінального вантажу статичний момент на валу двигуна мало відрізняється від номінального моменту двигуна, найбільш простіше спочатку треба вибирати двигун по статичної потужності у цьому ж режимі:

де, F_ст — статична сила опору пересування з вантажем обґрунтована тертям, Н.

V — задана швидкість пересування, м/с.

— ККД механизма.

Статична сила опору Fст може бути визначена по формулі:

де, Gн, Go, d_ц, D_к — дивись таблицю вихідних даних.

к — коефіціент, ураховуючий тертя ребер колес о рельс. Величина к залежить від відношення ширини крана до його довжини:

— обираємо к = 1,55 з табличних даних

M — коефіцієнт тертя у підшипниках опор ходового колеса. Згідно таб. пприймають для підшипників гойдання М = 0,150,02 обираємо М = 0,0011;

— коефіцієнт тертя гойдання ходових колес, приймають

= 0,0005 0,001, обираємо = 0,0002

Н

об/хв

при цьому вибираємо двигун з n_н найближчим до n_дв.роз, не більш ніж (у межах +10%, -10%) розходження допускаються.

Вибираємо двигун типу 4МТF (Н)160LВ8 з фазним ротором, ПВ=40%, U = 380 В, = 50 Гц.

— число полюсів — 8;

— потужність — 11 кВт;

— частота обертання — 705 об/хв;

— струм статора — 38 А;

— cos — 0,74;

— струм ротора — 39 А;

— напруга ротора — 185 В;

— максимальний момент — 400 Н м.

Визначаємо статичні моменти

При пересуванні механізму з вантажем (М_ст.г) та без вантажу (М_ст.о), ці моменти уявляються силами тертя і тому вони завжди реактивні тобто спрямовані на зустріч руху.

де, F_ст.о — сила статичного опору при пересуванні без вантажу, Н.

_о — ККД механізму при пересуванні без вантажу Визначаємо час розгону Протяг пуску при застосуванні силових контролерів залежіть від крановщика. Типовими конструкціями він передбачається 4 — 6 с. Але він може бути як меньше, так і більше вказаної величини. У розрахунку рекомендується задаватися умовою «а», а час розгону визначати так:

м/с

cек

Визначаємо динамічні моменти

Визначаємо динамічний момент при розгоні з вантажом М_дим0−1

рад/с Визначаємо момент інерції механізму з вантажем, приведений до валу двигуна:

Для поступово-рухомих частин:

m_o = 147 000 кг

m_г = 1529,1 кг

V = 1,3 м/с Визначаємо динамічний момент при розгоні без вантажа Мдин 4−5

сек.

Визначаємо динамічний момент при гальмуванні з ванта жом:

Для розрахунку приймаємо, що гальмування відбувається тільки під дією гальмуючого моменту двигуна, тобто механічне гальмо накладається у аварійних випадках.

так як при гальмуванні, напрямок моменту двигуна та статичного М_ст.г співпадає, то

Нм

сек Визначаємо динамічний момент при гальмуванні без вантажу М_дин6−7 та час t₆₋₇ гальмування визначається аналогічно:

Нм

сек

Визначаємо результуючі моменти

Визначаємо час по ділянкам

Час установленного пересування з вантажом L1−2 визначається з слідуюючих розумінь. Увесь шлях L механізм проходить в три етапи:

— при розгоні - L₀₋₁;

— на установленній швидкості - L₁₋₂;

— при гальмуванні - L₂₋₃.

Таким чином:

При цьому:

м

м Тоді час:

м

сек

Час встановленого руху без вантажу визначається аналогічно:

м/с Час пауз t₃₋₄ та t₇₋₈ приймаємо рівними та визначаємо так:

сек

сек Тепер маються усі дані для побудови нагрузочної діаграми Визначаємо середнє квадратичні (еквивалентні) величини при заданій ПВ_зад%

Для перевірки вірності вибраного двигуна повинна виконуватись умова Умова виконується, так як

Вибір силового обладнання

При ремонтах кранового електроустаткування, пов’язаних із заміною двигуна двигуном іншого типу, заміною магнітного або силового контролера або заміною ящика резисторів. Вибрати стандартні ящики, скласти монтажну схему їхніх з'єднань.

Як відомо, для визначення величин опорів щаблів існують графічні й аналітичні методи розрахунку.

Умови вибору резисторів:

1. Величина обраного опору повинна відрізнятись від розрахункового опору ступеня не більш ніж на 10%.

2. Тривало допустимий струм обраних ящиків повинен бути не менше тривалого розрахункового струму.

Знаходимо номінальний опір ротору двигуна:

де:

U_н.р. — номінальна напруга ротора двигуна U_н.р. =185В

І_н.р. — номінальний струм ротора при стандартному ПВ,

І_н.р.=39А.

Ом Для керування двигуном вибираємо контролер К-АДФ.

Відсоткові розбивки, для нього приведенні в таблиці.

Таблиця Визначаємо опір ступенів у Омах з формули:

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом Тривалі струми щаблів, на які повинні бути обрані ящики резисторів, визначається з аналогічних співвідношень:

А

А

А

А Таблиця. Обираємо ящики резисторів. Данні заносимо до таблиці

При цьому R, % розраховується по формулі:

%

%

%

%

Визначимо запас по струму:

Розрахунок та вибір гальмованих пристроїв

Гальмований момент визначаємо з умов забезпечення задержання механізму при найбільших можливих статичних навантажень з урахунком заданого максимального вибіру механізму при зупинці

Визначаємо необхідний гальмовий момент гальма

Визначаємо максимально допустимий момент зціплення з рельсом Момент обраного гальма повинен знаходитись у межах Таблиця. Вибираємо гальмо ТКП — 300/200

Перевіряємо вибране гальмо по тепловому режиму:

1. Визначаємо допустиму потужність розсіювання втрат напруги

де, — діаметр шківа,

2. Визначаємо потужність втрат при гальмуванні при заданому діапазоні регулювання де, = 120

Умова виконується так, як 420 кВт > 85,44 кВт значить гальмо по тепловому режиму проходить.

Розрахунок та вибір апаратів захисту та управління

Вибір апаратів захисту:

Для захистів двигунів від великих піків струму, що виникають при заклинюванні механізму, при неправильному налагодженні схеми магнітного контролера чи невірній дії машиніста з силовим контролером, а також для захисту мережі від короткого замикання служить максимально-струмовий захист.

У даному курсовому проекті робимо розрахунок та вибір:

1. Індивідуального максимального струмкового реле для проектуємого механізму;

2. Загальне максимально-струмове реле.

Максимально-струмове реле повинне відповідати умовам, що складають:

1. Уставка на яку повинно бути побудоване реле, повинно бути приблизно в середині діапазону струмів, на які може бути побудоване реле з обраною котушкою.

2. Котушка реле неповинна перегріватися, тобто повинна виконуватися умова:

У якості І розр. для окремого двигуна приймають Ін. Двигуна при ПВ=100% для загального реле І розр.

Таблиця. Вибір загального та індивідуального максимального реле:

Вибір максимального реле для двигуна пересування моста

при ПВ = 40%

Обираємо:

Типу 2ТД.304.096

Межа регулювання 130 — 400 А Електромагніт реле РЕО 401 — 6ТД.237.004−4

Ік = 150 А Виводи котушок М8

Для перевірки по нагріву визначаємо:

Повинна виконуватися умова:І_к. > І_н.двиг

Умова по нагріву I_к > I_{н.двиг.пер.м.} виконується так як 150 А > 38 А Обираємо загальне максимальне реле:

Уставка загального максимального реле:

Обираємо реле 2ТД.304.096−4

Межа регулювання 150−400 А

Ік = 150 А Виводи катушок М12

Для перевірки по нагріву визначаємо:

Повина виконуватися умова:І_н.р > І_роз

Умова І_н.р > І_роз виконується так як 150 А > 142,5 А => обрана котушка підходе по нагріву.

Вибір апаратів управління:

Апаратурою керування й захисту прийнято називати такі електричні апарати, що служать для керування електродвигунами при пуску, зупинці, регулюванні швидкості, а також для захисту їхніх обмоток від перевантаження, надмірного зниження напруги й струмів короткого замкнення.

Кожен апарат електричного ланцюга повинний задовольняти наступним вимогам:

1. Кожен електричний апарат повинний мати визначну термічну стійкість, тобто не перегріватися понад припустимі межі при нормальному режимі роботи, при короткому замкнені в електричному ланцюзі.

2. Електрична ізоляція апарата повинна отримувати будь-яку напругу, що може, хоча б миттєво, з’явитися в електричному ланцюзі при експлуатації апарата.

3. Контакти апарату повинні вмикати й вимикати максимально можливі струми, що можуть виникнути, хоча б короткочасно, при експлуатації апарата.

Основними параметрами, по яким обирається більшість апаратів, є вилична напруги, припустиме навантаження, число рівних блокувальних контактів. У схемі даного курсового проекту використовуються наступна апаратура:

1. Рубильник (QS) — найбільш простий апарат, за допомогою якого можна вмикати й вимикати силовий електричний ланцюг, та ланцюг керування, без навантаження. Обираємо для силового ланцюга рубильник Р31 — 3-х полюсний, I_н = 160 А.

2. Командоконтролер (SА) — К 160, I_н = 160 А, I_вк = 400 А.

3. Кінцеві вимикачі (SQ1,SQ2) служать для автоматичного відключення двигуна при досягненні механізмом крайнього положення, перехід якого зв’язаний з поломкою механізму, будь-якої його частини. Обираємо вимикач типу КУ-701.

4. Контактор — предназначений для вмикання двигуна, гальмів, пускових та регулюючих опорів та інше. Обираємо контактор типу КТПВ 622. Р_н = 50 Вт.

5. Реле часу найбільше розповсюдження у комплектних пристроях управління електроустановками отримали ре часу постійного струму РЕВ — 817, Р_н = 25 Вт.

6. Реле напруги приймаються в ЕП в якості нульового захисту, реле управління проти увімкненням, реле контролю напруги, блокувальних тощо. Найбільш розповсюдження в комплектних пристроях знайшли у ланцюгах змінного струму РЕВ — 825, U=380 В, Р_н = 25Вт.

7. Плавкі запобіжники (FU1,FU2) — служать для захисту електричних ланцюгів від коротких замкнень. Умова обирання:

Іроз. < Іпл.уст.

Іроз. = Рн / Uн

Іроз. — максимальний робочий струм змикаємого ланцюга.

Рн — споживаємо потужність котушок (контактор, реле) приведене у каталогах Визначаємо потужність котушок (контактор, реле) змінного струму Вт

n_к — кількість котушок контактора Визначимо струм замикаємого ланцюга Умова Іроз.< Іпл.уст. виконується тому, що 1,18 А < 30А

Іном.запобіжника = 100А Обираємо тип запобіжника ПН-2.

Побудова механічних характеристик електродвигуна

Механічною характиристикою двигуна називається залежність його швидкості, ковзання від моменту, що розвивається.

Природна характеристика двигуна відповідає основній схемі його включення й номінальним параметром живлячої напруги.

На основі розділу 2.3.3 будуємо природну та гальмову характеристики електродвигуна. А токож за допомогою розділу 2.4.1 будуємо штучні характеристики розгіну електродвигуна, (мал.3).

Дано:

Рн =15 кВт

Wн =73,8 рад /с

cos? = 0,74

? = 0,91

U = 380 В Розв’язання:

Визначаємо координати трьох характерних точок механічної характеристики:

Перша точка: а) момент М = 0

б) ковзання S = 0

Друга точка: а) номінальний момент двигуна б) номінальне ковзання де, Р — число пар полюсів;

Третя точка: а) максимальний момент двигуна М_макс = 400

=1,9

б) критичне ковзання відповідно М = М_макс

2 Задаючись величиною ковзання S у долях (згідно таб.) та підставляючи ці значення у рівняння механічної характеристики Таблиця

3 Визначаємо значення ковзання відповідне кобзанню по формулі:

Схема струмопровіду кранової мережі для механізму магнітного контролеру моста крана Живлення електроенергією кранів здіснюється від загальної мережі змінного струму або від преобразуючих пристроїв постійного струму. За допомогою кабеля від підстанії здіснюється живлення головних контактних дротів тролей, протягом вздовж підкранових шляхів. Кількість головних тролеїв при змінному струмі дорівнює трьом. Від головних тролеїв за допомогою ковзання струмоз'ємників електроенергії підводиться з панелі ввода, встановленої на крані. Розрахунок ведеться по методу максимальної активної потужності

Вихідні дані для розрахунку:

Довжини ділянок:

ділянка 1 — від підстанції до головних тролей: L₁ = 75 м;

ділянка 2 — головні тролеї (довжина прольоту цеху): L₂ = 50 м;

ділянка 3 — від головних тролей до ввода панелі: L₃ = 12 м;

— ділянка 4 — від панелі ввода до панелі магнітного контролера й від нього до двигуна механізма: L₄ = 15 м;

Таблиця

Розрахунок кранової мережі по ділянкам Ділянка 1 — від підстанції до головних тролей:

Переріз кабелю обирається по розрахунку струма кранів змінного струма:

Р_роз — розрахункова потужність групи електродвигуна отримуючий живлення через розрахункуючу ділянку, кВт.

U_н = 380 В

cos = 0,74

Р₃ — потужність усіх механізмів ел. двигуна групи ПВ = 40%

Р — встановлена потужність усіх механізмів ел. двигуна групи ПВ = 100%

К_в — коефіціент використання К_в = 0,4

с — розрахунковий коефіціент с = 0,5

По розрахованомо струму I_роз обираємо кабель марки СБГ 0,4(350)

К_t = 1

I_доп = 140 А Обраний кабель перевіряємо по нагріву

Повинна виконуватись умова:

Умова по нагріву виконується так як 136,8 А < 140 А Перевіряємо кабель при максимальній силі струму К_пуск — кратність пускового струму електродвигуна з найбільшою силою струма.

К_пуск = 2,51

Визначаємо значення втрат напруги по I_макс для кабелю

j — удільна пропустимість матеріалу, для міді - j = 57 м/(Оммм²), для алюмінія — j = 32 м/(Оммм²).

L₁ = 100 м, cos_% = 0,74%

Ділянка 2 — головні тролеї (довжина прольоту цеху) Вибір типу профіля тролейної лінії справляється по втраті напруги, а потім справляється по нагріву Визначаємо удільну втрату напруги:

m = U₂ / L₂, %

U₂ = 6%

L₂ = 50 м

m = 6 / 50 = 0,12%

Згідно з таблицею обираємо швелер профілю тролеїв. Значення відповідне цьому швелєру

m = 0,2

I_доп = 300,45 А При цьому фактичні втрати напруги матимуть вид

I_пік = 333 А Вибраний профіль перевіряємо по нагріву Повинна виконуватись умова I_доп I_роз

Умова I_доп I_роз виконується так як 300,45 А > 333 А

3 — від головних тролей до ввода панелі

Обираємо АПРТО 0,4(3 120)

Перевіряємо допустиму втрату по нагріву

Ділянка 4 — від панелі ввода до двигуна механізма

Переріз дроту обирається по довготривалому струму визначаємомупо формулі

По розрахунковому струму I_дов обираємо дріт відповідно умові I_дл I_доп

Обираємо дріт ПРТО 0,2(2 4)

I_доп = 70,2 А Максимальна сила струму для перевірки дрота по втруті напруги для 3-х фазної мережі

Охрона праці. Техніка безпеки при експлуатації обладнання

Електричний вантажопідйомний кран є механізм підвищеної небезпеки. Тому до його пристрою та експлуатації пред’являють ряд спецефічних вимог. Ці вимоги викладені у «Правилах пристрою електропристроїв», «ПТЕ», «ПТБ», «Правила пристрою та безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів».

Вимоги техніки безпеки можна поділити на дві великі групи:

1. Вимоги до пристрою електрообладнання, які повині дотримуватися при проектувані, монтажу та наладці крана.

2. Вимоги до експлуатації електрообладнання.

1.Пристрої електрообладнання крана:

а) корпус електрообладнання крана повині бути заземлені. Заземленю належать корпуса двигунів, контролерів, аомандоконтролерів, кінцевих вимикачів, електричні шафи, конструкції на які встановлені пускорегулюючі резистори:

б) схемного керування краном повино бути передбачено:

— аварійний вимикач;

— блокуваня з люком;

— блокування з оградою тролеїв;

— нульове блокування;

— максимально-струмовий захист;

в) на головних тролеях повині бути передбачені ремонтні ділянки, т.я. місця, де де кран встановлюється на час ремонту;

г) ланцюги захисту, блокування живлення підключаються після головного рубільника, але до контактора або автомату;

д) головний рубільник на крані повинен бути зачинений та замкнений на замок у вімкнутом положені.

2.Експлуатація :

а) у цеху розпорядженням начальника цеху призначається особа, відповідальна за стан електрообладнання кранів та їх експлуатацією. Звичайно цим відповідальним признаєтьсямастер-електрик по кранам;

б) до обслуговування електрообладнання кранів допускається особа не молодше 18 років, гідними за станом здоров’я, отримавший освіту та стажировку, та котра має кваліфікаційну групу з техніки безпеки не нижче ІІІ до 1000 В.

в) черговому персоналу електриків дозволяється одноособне обслуговування електрообладнання кранів.

Ремонтні роботи виготовляються ремонтним персоналом тільки по наряду-дозвілу з дотриманням організаційних та технічних заходів, передбачені в ПТЕ електроустановок споживачів.

г) експлуатація та ремонт електрообладнання крана робиця тільки по проекту вмонтованому проектною організацією, котрі мають право проектувати електрообладнання кранів;

д) любі заміни у електричній схемі кранавмикаються тільки по проекту.

е) замір опору ізоляції на крані повинен виконуватися не ріже одного разу у рік, його величина повина бути не нижче 0,5 мОм.

На крані повині бути наявності діелектричних коврів, ящику з піском та совком, вогнегасник вуглекислотний.

Противопожежні заходи та заходи по охороні навколишнього середовища. Характеристика виробництва з пожежної безпеки

ОІЦ з системи пожежної безпеки відноситься до категорії «Г». До цієї категорії відносяться виробництва, в яких використовуються непаливні речовини.

Пожежі на теріторії ОІЦ можуть виникнути лише у випадках короткого замкнення у силових ланцюгах та ланцюгах керування.

По класифікації пожежа, котра може виникнути у цеху відноситься до категорії «Е».

Пожежна профілактика

Пожежна профілактика — система державних та суспільних заходів, котрі проводяться з метою попередження пожежі, обмеження виникнення пожеж, створеня умов для евакуації людей з палаючої споруди, та швидке гасіня пожежи.

Для зменшення ймовірності винекнення пожеж у механічному цеху передбачені такі заходи:

— зонування теріторії - розмежені групи підприємницьких дільниць, об'єднаних з характерними для них функціональними призначеннями та умовами пожежної безпеки. При цьому споруді з підвищеною пожежною небезпечністю розташовують з підвітреного боку. Під'їзди до цеху, та його ділянкам побудовані так, щоб виконати неповільно проїзд пожежної техніки до місця пожежі.

— пристрої промислових тихнічних приміщень — загальна виробнича споруда цеху одностажна, багатопролітна. Корпус вмонтовано зі зварних металоконструкцій, зробленого залізобитона та цегли;

— блискавкозахист цеху виконано по другій категорії у відповідності з СН 305−77. У цеху використовуються стержневі блискавковідводи з захистною зоною близько 30 метрів;

— пожежна сигналізація, призначена для попередження персоналу о пожежі та місце її винекнення. У ремонтно-миханічному цехі використовують теплові та димові датчики;

— суворо по графіку виконуються профілактичні огляди електрообладнання;

— проводяться в установлені терміниіспити газо та повітряпроводів;

— недопускається засореня виробничих приміщень;

— додержується графік інструктажів працюючих та службових по пожежній безпеці;

— контролюєця проведення противопожежних заходів, організуються добровільні пожежні дружини з числа працюючих та службовців;

— здійснюється контроль за використанням пожежного інвентаря, щитів, водопроводів та сигналізації;

— виконуються зварювальні роботи тільки після отримання пожежного дозвілу.

У евакуаційних сходинкових кліток нетреба, щоб були прокладені трубопроводи з газом чи маслом. Ліфти повині бути забезпечені резервним електричним резервом, з автоматичним переключенням джерела живлення. Усі пожежнонебезпечні приміщеня повині бути оснащені системою пінотушіння та системи автоматичної сигналізації.

Засоби гасіня пожеж

Засоби пожежогасіння, призначені до об'єктів від пожеж повинні дотримуватися ГОСТу 12.400 075.

К засобам пожежогасіння відносяться:

— пожежні гідранти які живляться від водопроводу з діаметром труб 150−100 мм;

— внутрішні пожежні крани, живляться від пожежного водопроводу;

— стаціонарна установка пожежогасіння;

— первічні засоби пожежогасіння:

1) ОУ-2;

2) Ящики з піском;

3) Пожежні щіти.

Пожежі гасяться воєнизовоною охороною ВПО-3 за допомогою добровільної пожежної дружини цеху, під керуванням ІТР цеху.

Відповідний за виконання правил пожежної безпеки у цеху — начальник цеху, або на діляницях — майстер дільниці.

Охорона навколишнього середовища

Питання охорони природи, та раціонального використання її ресурсів має велике значення.

При поганій роботі, або відсутності очищувальних пристроїв, а також у випадках нераціональних металургійних заходів, можуть бути основними засорювачами навколишнього середовища у районі його розташування.

Охорону навколишнього середовища від виробничих забруднювань слід забезпечювати по чотирьом виробничим ознакам:

1) перехід до принципіально нової безсмітної, або менш смітної технології;

2) попередньо очистні заходи та заміни одних видів матеріалів другими, меншзмістимих очишувальні примісі;

3) досконалість праці очистних споруд;

4) розробка дієздатних систем контролю та управління отходів виробничих підприємств.

Охорона навколишнього середовища — це система заходів, направлених на підтримку радіальної взаємодії, між діяльністю людей та природним середовищем, раціональне використання природних ресурсів.

Необхідно збільшувати площі зелених насаджень в населених пунктах, а також на теріторіях захистних зон, та навколо виробничих споруд і промислових підприємств вцілому.

Жива природа — це оденичне джерело, з якого людина черпає усі ресурси для свого існування.

Технічні заходи з енергозбереження

Коливання напруги

При працюванні електроприймачів з різко змінним навантаженням в електромережі виникають різкі поштовхи споживаємої потужності. Це викликає зміну напруги мережі, розмахи яких можуть досягнути великих значень. Ці явища мають місце при праці прокатних електродвигунів, дугових електропечей, зварювальних машин та інші. Вказані обставини крайнє негативно відображаються на роботі всіх електроприймачів, під"єднаних до даної мережі, утому числі і електроприймачі викликаючи ці зміни.

Так, наприклад, час зварювання у контактних машин у середньому от 0,02 до 0,4с, то коливання напруги навіть малої тривалості відображається на якості зварки.

На підприємствах з суттєвим синхронним навантаженням коливання напруги може привести до випадання приводу з синхронізму, та розладу технологічного процесу.

Коливання негативно діють на роботі освітлювальних приймачів. Вони ведуть до мигання ламп, котрі при привищінні порога розладу можуть сказуватися на довгому восприяттю людей.

Коливання напруги, які мають місце при роботі великих синхронних двигунів з різко змінним навантаженням, визначаються з урахуванням перехідних процесів, так як при цьому потужність споживаємо електродвигуном, значно відрізняється від потужності встановленого режиму.

Заходи по зменшенню коливань напруги

В першу чергу передбачається оптимальне рішення схеми електропостачання з мінімальними додатковими затратами, до яких відносяться:

— приближення мережі вищої напруги до електроприймачів з різко змінним навантаженням;

— живлення різко змінних та спокійних навантажень від окремих трансформаторів;

— дотримання оптимального рівня потужності к.з. у мережах, живлячих електроприймачі з різко змінним навантаженням у кордоні 750 — 10 000 МВА.

Якщо ці заходи є недостатніми, то передбачаються спеціальні пристрої та устаткування для зменшення розмахів змін напруги.

Спеціальні швидкодіючі синхронні компенсатори

Найбільш ефективним засобом для зменшення напруги є синхронний компенсатор поштовхового навантаження зі спеціальними параметрами, з великою контрастністю форсировки збудження, працюючі у такзванному «режимі слідкування» за реактивним током під" єднанних споживачів електроенергії. Потужність СК визначають з розрахунку параметрів графіка навантаження об'єкта, підлеглих компенсації.

Передбачається регулювання реактивного струму таким чином, щоб ємкісний реактивний струм СК відповідав реактивному поштовховому навантаженню, яка має індуктивний характер.

Синхронні двигуни

Для зменшення розмахів зміни напруги при різко змінних поштовхових потужностях використовують також синхронні двигуни зі спокійним навантаженням, які під"єднають до спільних шин з вентильними перетворювальниками. При цьому СД повинні мати необхідну потужність, швидкодіюче збудження з високим дахом форсировки та швидкодіючий автоматичний регулятор збудження.

Статичні джерела реактивної енергії

Вони характеризуються великою швидкодією, плавною зміною реактивної потужності, безенерційністю. Сумарна потужність ДРЕ: Q=Ql-Qc .Ql — потужність споживаємо реактором.

Qc — потужність, генерируєма конденсаторною батареєю.

Значення та напрямок потужності ДРЕ у кожну мить залежить від регулюємої потужності Ql. Qc обирається рівною, або трошки меншою очикуємого нападу реактивної потужності. При наподу реактивної енергії ДРЕ збільшується до максимального значення, рівного Qc, а при збірі знижується до мінімального значення.

На основі викладеного зробимо висновок, що при заданих нападах і значення коливань визначається потужністю к.з.живлячої мережі, та чим остання менше, тим менше коливання.

Література

1.Яуре А. Г. «крановий довідник». Москва 1988 рік.

2.Ракутов «Електрообладнання металургійних кранів». Москва 1989 рік.

3.Москаленко В. В. «Електричний привід». Москва 1991 рік.

4.Ушаков Н. С. «Мостові електрокрани». Ленінград 1988 рік.

5.Понтєєв А.К. «Електрообладнання основних цехів металургійних заводів.»

6.Фотєв М.Н. «Електричний привід та електрообладнання металургійних цехів.»

7."Методичні вказівки по безконтактним силовим схемам управління електричним приводом." Дніпропетровськ 1987 рік.