Министерство образования Ставропольского края
ГБПОУ Ставропольский Региональный многопрофильный колледж
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По МДК 01.04. Электрическое и электромеханическое оборудование
Специальность 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание
электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»
На тему: «Выбор электрической схемы и двигателя для привода механизма передвижения мостового крана грузоподъемностью 40 тонн»»
Студент А.Р. Меджидов
Оценка выполнения и защиты курсовой работы
Руководитель О.И. Юдина
2021
Содержание
Введение
1. Общая характеристика мостового крана
1.1Устройство и конструкция мостовых кранов
1.2 Типы мостовых кранов
1.3 Применение мостовых кранов
2. Описание принципиальной электрической схемы
2.1 Электрические схемы механизма передвижения
3. Расчет и выбор двигателя электропривода для перемещения мостового крана
Заключение
Список источников и литературы
Введение
Актуальность: Сегодня в современной промышленности мостовыми кранами пользуются в различных сферах производства. Применение мостовых кранов на предприятиях позволяет повысить производительность труда, а так же позволяет автоматизировать производственные процессы.
Цель работы: Выбор электрической схемы и двигателя электропривода для передвижения мостового крана для углубленного изучения теоретических знаний в соответствии с темой курсовой работы при изучении дисциплины «Электрическое и электромеханическое оборудование».
Мостовой кран представляет собой грузоподъёмное оборудование, которое активно используется на производственных предприятиях, складах, строительных площадках. Транспортировка материалов выполняется за счёт перемещения их по подкрановому пути. В промышленности применяются модели с широким диапазоном характеристик. Выбор определяется особенностями сферы использования и параметрами грузов.
Мостовые краны бывают общего назначения, а также специального. К кранам общего назначения относятся краны, которые для поднятия груза имеют крюк. К кранам специального назначения относят краны, которые имеют специальное захватывающее устройство.
Назначение каждой из представленных на рынке моделей мостовых грузоподъёмных устройств определяется исходя из особенностей их конструкции, функциональности, технических характеристик. Сфера использования техники указывается в инструкции по её эксплуатации.
1. Общая характеристика мостового крана
1.1 Устройство и конструкция мостовых кранов
Мостовой кран состоит из узлов - блоков, представляющих собой отдельные сборочные единицы, обеспечивающие возможность сборки всех механизмов крана. Мост крана представляет собой жесткую металлическую раму, состоящую из двух пролетных и двух концевых балок коробчатого сечения. Вдоль пролетных балок расположены площадки обслуживания.
Рисунок 1 Мостовой кран
Кран перемещается вдоль цеха или рабочей площадки по подкрановым путям, проложенным на подкрановых балках или колоннах. Механизм передвижения крана изготовляется двух типов - с центральным приводом и с раздельным приводом. Механизм передвижения с центральным приводом состоит из двух приводных или двух холостых колес, которые при помощи букс прикреплены к концевым балкам моста. Электродвигатель расположен в середине пролета моста и соединен с редуктором при помощи зубчатых муфт и приводных валов. Механизм передвижения крана с раздельным приводом отличается от механизма передвижения с центральным приводом тем, что около каждого приводного колеса с установленным редуктором монтируется электродвигатель, который при помощи зубчатых муфт и приводного вала соединяется с входным валом редуктора
Подъем и перемещение грузов в поперечном направлении осуществляются подвижной тележкой, установленной на мосту крана. Тележка состоит из сварной рамы с механизмами подъема груза и передвижения. Механизмы подъема различных видов кранов принципиально одинаковы и состоят из электродвигателя, тормоза, редуктора, барабана и полиспаста. Электродвигатель соединен с редуктором при помощи зубчатых муфт и приводных валов.
Рисунок 2 Грузовая тележка
Управление механизмами крана осуществляется из кабины, подвешенной к мосту крана на стороне, противоположной расположению главных троллеев. Для обслуживания главных троллеев краны снабжены люльками-кабинами
Аппараты управления - контроллеры - обеспечивают пуск, реверсирование, регулирование скорости, торможение и остановку двигателя. Контроллеры бывают с механическим и магнитным приводом. Первые имеют наиболее простую конструкцию и по исполнению контактной части могут быть кулачковые и барабанные. Контроллеры с механическим приводом непосредственно воздействуют на силовую цепь двигателя.
Механизмы мостовых кранов:
Привод мостового крана монтируется на концевых балках и служит для перемещения моста по крановому пути. На опорных эстакадах колеса привода находятся сверху рельса, а подвесные кран-балки комплектуются специальными тележками, позволяющими мосту передвигаться по нижней полке двутавра. В качестве силового агрегата используются двигатели, передающие крутящий момент через редуктор или систему шестерен непосредственно через колеса
Грузовая тележка перемещается вдоль пролетной балки и служит для перемещения механизма подъема для подъема груза в нужной точке. Она состоит из рамы, с установленными на нее мотор-редукторами.
Механизмом подъема мостовых кранов в большинстве случаев является передвижной или стационарный электрический тельфер, но в случае тяжелых режимов работы или большой грузоподъемности применяется лебедка (развернутая схема). Такой грузоподъемный механизм включает в себя электродвигатель, трансмиссионный вал, редуктор, блоки, барабан, трос и т.д. Подобные механизмы применяются только на кранах двухбалочного типа.
Тормозная система мостового крана необходима для регулировки скорости подъема, опускания и удержания груза на весу, а также для контроля перемещения грузовой тележки вдоль пролетной балки. В механизмах мостовых кранов чаще всего используются колодочные или диско-колодочные тормоза. Кабина мостового крана может быть, как подвижной, так и стационарной. Стационарные кабины крепятся с одной из сторон крана, их используют при высоте подъема до 22 метров. При большей высоте на пролетную балку рекомендуется устанавливать подвижную кабину, потому что она обеспечивает наилучший обзор.
Кабины открытого типа не остекляют и устанавливают на краны, которые рассчитаны на работу только в закрытых помещениях. Кабины закрытого типа всегда остеклены и подходят для управления мостовыми кранами, установленными на открытых площадках.
Грузозахватные механизмы. К ним относятся крюки, скобы, грейферы и электромагниты. Для предотвращения выпадения груза, крюки комплектуются предохранительными замками. Исключением являются мостовые краны в литейных цехах, предназначенные для транспортировки расплавленного металла или жидкого шлака.
1.2 Типы мостовых кранов
В соответствии с требованиями ГОСТов все представленные на рынке модели делят на устройства общего и узкопрофильного назначения. Специализированные механизмы отличаются тем, что в их комплектацию включены захваты узкой направленности. К примеру, при работе с металлоломом используются магнитные мостовые краны, с сыпучими материалами -- грейферы. Общепромышленные модели оснащаются крюком с автоматической защёлкой, что позволяет использовать их для перемещения грузов на стропилах.
Отдельные виды мостовых кранов разрабатываются для эксплуатации в определённых отраслях производства с учётом особенностей поставленных задач, условий работы. Такую технику выпускают, к примеру, для металлургических предприятий. Они отличаются способностью выдерживать длительную эксплуатацию в условиях воздействия агрессивных сред, высоких температур, оснащаются специальными захватами (ковочными, литейными, для работы со слитками).
Также бывают однобалочные мостовые краны и двухбалочные. Если мост состоит из одной балки, грузоподъёмное оборудование отличается сравнительно небольшим весом. Но это отрицательно сказывается на их грузоподъёмности: она не превысит 10 т. При этом возможна комплектация дополнительной консольной тележкой, что расширит сферу применения оборудования.
Рисунок 3 Однобалочный мостовой кран
Двухбалочные модели допускает использование не только стандартной грузовой тележки, но и дополнительных навесных механизмов. За счёт этого увеличивается сфера использования техники, расширяются возможности управления за счёт применения дистанционных пультов. Это мощные мостовые краны, активно задействованные на производственных предприятиях различных отраслей промышленности.
Рисунок 4 Двухбалочный мостовой кран
Мостовые краны различаются:
- по конструкции:
В зависимости от способа установки металлоконструкций на крановом пути различают подвесные и опорные модификации оборудования. В первом случае крепление выполняется на нижний, а во втором случае - на верхний горизонтальный пояс пролётной балки.
Важным преимуществом подвесных механизмов является сравнительно невысокая стоимость и простота монтажных работ. Но грузоподъёмность таких механизмов не превышает 8 т. Конструкции отличаются небольшой высотностью, что позволяет увеличить рабочую зону в сравнении с опорными аналогами, имеющими большую производительность (до 500 т).
- по способу перемещения:
Мостовые модели стандартного исполнения перемещаются в ходе выполнения работ по параллельным путям. Но конструкция мостовых кранов позволяет использовать их в модификации, учитывающей особенности технологического процесса, характер размещения производственного оборудования. Для решения специализированных задач возможна установка грузоподъёмной техники со следующими принципами перемещения:
- радиальным- механизм подъёма на балке сможет вращаться вокруг площадки, которая жёстко закреплена в центре цеха, по кольцевому рельсу;
Рисунок 5 Радиальный мостовой кран
- поворотным (рис.6) - работы в отличие от предыдущего варианта могут выполняться в любой точке, ограничения в передвижениях связаны только с протяжённостью проложенных подкрановых путей;
- хордовым (рис. 7) - с меньшей площадью обслуживания в сравнении с радиальным. Из-за особенностей конструкции радиус вращения при этом останется неизменным;
Рисунок 6 поворотный мостовой кран
Рисунок 7 хордовый мостовой кран
- кольцевым - с передвижением механизмов по рельсам разного диаметра. Конструкция в этом варианте несколько усложняется из-за необходимости использования ходовых колёс, отличающихся между собой по размеру во избежание проскальзывания.
Рисунок 8 кольцевой мостовой кран
- по грузоподъемности:
Грузоподъемность мостовых кранов - одна из основных характеристик техники. Наибольшее распространение получили модели, у которых этот параметр составляет 1_50 т. В большинстве случаев для промышленного использования этого достаточно. Для выполнения узкопрофильных задач задействуют технику грузоподъёмностью до 500 т (к примеру, для монтажа турбины гидроэлектростанции).
- по типу привода:
Выпускаются мостовые модели с ручным и электроприводом. В первом случае в качестве основного рабочего механизма для передвижения применяются тали червячного типа. Это оптимальный вариант при необходимости регулярной работы с небольшими грузами в ходе сборочных или ремонтных работ на машиностроительных предприятиях.
Электрический привод для мостового крана используется чаще, так как позволяет успешно работать с грузами высокой тоннажности без физических усилий со стороны оператора. Для передвижения конструкций используется до 4 электродвигателей (зависимости от требований к производительности). Для передачи вращения на колёса задействуют только редуктор или его комбинацию с трансмиссией.
1.3 Применение мостовых кранов
Сферы применения однобалочных и двухбалочных мостовых кранов достаточно широки: промышленность, металлургия, сельское хозяйство, складское хранение, торговля и пр. Использование современных грузоподъемных механизмов позволяет существенно снизить трудозатраты, сократить время выполнения важнейших операций в любом производственном процессе.
Грузоподъемное оборудование может эксплуатироваться как на открытых площадках, так и в помещениях. Область применения зависит от технических характеристик механизмов: особенностей конструкции, грузоподъемности, типа привода (ручной или электрический), вида исполнения (общепромышленное, взрывобезопасное или химзащищенное), оснащение крана (крюк, грейфер, магнит и пр.).
Для каждой сферы подбирается оборудование, способное эффективно справиться с поставленными задачами. Например, для предприятий металлургии и тяжелого машиностроения предназначены краны особого типа, управляемые только машинистами.