Вимоги до електрообладнання

ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Загальні відомості про машину

Механізми пересування моста. Ці механізми виконуються з центральним або роздільним приводами. При центральному розташуванні приводу електродвигун встановлюється приблизно в середній частині мосту. На приводні ходові колеса обертання передається через трансмісійний вал. У роздільному приводі для кожного приводного ходового колеса або групи приводних коліс використовується індивідуальний електродвигун.

Існує три конструктивні різновиди механізмів пересування з центральним розташування приводу: з тихохідним, середньохідним, і швидкохідним трансмісійними валами. Вантажопідйомність, проліт і тип металоконструкції моста, а також тип крана справляють істотний вплив на вибір схеми механізму пересування.

Механізм пересування з тихохідним трансмісійним валом. Цей механізм пересування мостових кранів має електродвигун, дво або триступеневий редуктор і трансмісійний вал, складений з декількох окремих секцій, з*єднаних між собою, а також з кінцями вихідного валу редуктора і валами ходових коліс зазвичай зубчастими муфтами.

Трансмісійний вал спирається на проміжні опори, установка і кількість яких у поєднанні із існуючими самоустановлювальні підшипниками і муфтами забезпечують нормальну роботу і необхідну співвісність з*єднуються секцій.

Вал, обертаючись з кутовою швидкістю, що дорівнює кутової швидкості ходових коліс, передає на ходові колеса максимальну для цього механізму величину обертового моменту, у зв*язку з чим вал (діаметр), муфти і підшипники мають значні розміри і вагу. Зі збільшенням вантажопідйомності і прольоту крана параметри цих елементів і їх число пропорційно зростають. Секції трансмісійного вала виготовляються суцільними або зварними із сталевих безшовних труб. Трубчаста конструкція трансмісійного вала в порівнянні з суцільним еквівалентним валом має менший на 15-20% вагу. Довжини секцій слід вибирати з таким розрахунком, щоб виявилося можливим отримати трансмісійний вал необхідної довжини, що відповідає прольоту моста крана, при мінімальному числі їх типорозмірів. Механізми пересування з тихохідним трансмісійним валом отримали достатньо широке застосування на мостових кранах загального та спеціального призначень і особливо для мостів ґратчастої конструкції, де їх застосування створює найкращі умови для розміщення елементів приводу.

Механізм пересування з середньохідним трансмісійним валом. На наведеної стосовно до мостового крану схемою рух електродвигуна передається через редуктор із зменшеним передавальним числом, трансмісійний вал3 і додаткові зубчасті передачі на ходові колеса. У цьому випадку передається трансмісійним валом крутний момент виявляється в кілька разів менше обертового моменту, що діє на тихохіднім валу крана з тими ж параметрами, що дозволяє скоротити його вага, вага зубчастих муфт і підшипникових вузлів, тобто елементів, безпосередньо відносяться до валу. Але, з іншого боку, наявність двох додаткових кінцевих редукторів або відкритих зубчастих передач не призводить до помітного зниження загальної ваги механізму.

Механізм пересування з швидкохідним трансмісійним валом. Збірний трансмісійний вал механізму пересування моста мостового крана має в цьому випадку однакову кутову швидкість з безпосередньо з*єднаний з ним валом електродвигуна, встановлений в середній частині мосту. Від решт трансмісійного валу обертання передається на два ректора, а потім на ходові колеса. Для тієї ж потужності швидкохідний вал на відміну від застосування вимагає високої точності монтажу підшипників на жорстких опорах і динамічного балансування обертових частин.

Крім того, при навантаженні крана пружні деформації моста можуть викликати значні зсуви підшипників і додатковий перекіс осей суміжних секцій, особливо небезпечний для швидкохідного трансмісійного валу. Тому використання швидкохідного валу доцільно для кранових мостів при довжині прольоту більше 15-20 м з підвищеною жорсткістю у вертикальній площині і з такою установкою підшипників, яка дозволяє виключити поява неприпустимих перекосів і дебаланса окремих секцій.

Рис. 2 Мостовий кран

1 - мост; 2 - допоміжний візок; 3 –

 

4 -механізм переміщення крану; 5 - головний візок

 

Міст крана

Міст крана складається з металоконструкцій двох головних (№1 та №2) та двох кінцевих балок. Балки крана виконують коробчатого січення з ступенькою. При розгляданні поперечного січення балки складаються з вертикальних стінок та горизонтальних поясів (верхних та нижних). Місцева стійкість стінок та просторова жорсткість січення забезпечуються встановленням по всій довжині діафрагм. На верхніх поясах головних балок укладені підвізкові рейки по яким пересувається головний крановий вантажний візок. Пересування допоміжного візка забезпечується по встановленим на ступеньці металоконструкції моста крана. Крім того, вздовж головних балок розташовані прохідні галереї для забезпечення доступу до електрочастини, механізмів та металоконструкції крана.

 

1.2 Технічна характеристика мостового крану Q=800/60 кН

Основні технічні характеристики мостового крану наведені в таблиці 1.

Таблиця 1 - Технічна характеристика мостового крана

Найменування параметрів	Значення
Вантажопідйомність головного підйому, т.
Вантажопідйомність допоміжного підйому, т.
Висота підйому, м.	18/20
Прольот крана, м	22,5
Швидкість підйому, м/хв.
Швидкість пересування крана, м/хв.
Швидкість пересування візка, м/хв.	28,8
Тип підкранової рейки	КР 140
Вага візка, т.

 

 

1.3 Кінематичні схеми

 

На мосту крана встановлений механізм пересування крана, за допомогою якого кран пересувається вздовж підкранового шляху. Механізм пересування складається з 4-х приводів, кожен з яких має: двигун, швидкохідну муфту з гальмівним шківом, гальмо, редуктор, промвал з фланцевими муфтами та привідне колесо.

 

1.4 Опис умов в яких працює обладнання

 

Класифікація механізмів по групам режимів роботи виконується згідно з параметрами сумарного терміну роботи механізмів за весь час використання та ступеню усередненого навантаження крана.

Для даного мостового крана відповідають такі режимні групи:

5К - група режима роботи крана;

4М - група режима роботи механізма підйома.

При роботі крана відбувається постійне чергування напряму руху крана, візка та гаків. Так, робота механізма головного підйому складається з процесів підйому та опускання вантажів різної ваги (до 60 т.).

Для зменшення часу, необхідного для виконання роботи, краном передбачена можливість одночасного проведення (до 3-х) операцій.

Час пауз, протягом яких двигуни не ввімкнено і механізми не працюють, використовують для навішування вантажу на гак (або навпаки) та для підготовки до наступного процесу роботи. Кожний процес руху може бути розділено на період неустаткованого руху (розгін, гальмування) та період руху з устаткованним рухом.

Мостовий кран встановлено в основному прольоті ЦРМО-4 на ділянці ремонту стриперних головок кранів по видавлювання злитків.

Виходячи з специфіки виконуємих робіт, основним призначенням крану є забезпечення ремонтних робіт шляхом проведення вантажопідйомних операцій в межах своєї вантажопідйомності (60 т.) та зони дії (ряди «В» - «Б», осі «3» - «13»).

Згідно до технології виконання ремонтних робіт, на ділянці ремонту стриперних головок, основним вантажем даного крану є елементи вагою 10-55 т. За існуючими даними (на 25.01.2008 р.) в цеху мають місце наступні умови роботи:

- шкідливі хімічні речовини:

а) складові SO₂:

нормативне значення - 5 м

фактичне значення - 0,5 мг/м³;

б) складові CO:

нормативне значення - 10 мг/м³,

фактичне значення - 0,5 мг/м³.

- шум:

нормативне значення - 80 дБл,

фактичне значення - 78 дБл.

- вібрація (загальна та локальна):

нормативне значення - 100 %;

фактичне значення - 79 %.

- мікроклимат в цеху:

а) температура повітря C⁰:

нормативне значення - 20,

фактичне значення - 11;

б) швидкість руху повітря м/с:

нормативне значення - 0,2,

фактичне значення - 0,1;

в) відносна вологість:

нормативне значення - 75 %,

фактичне значення - 31 %.

 

Вимоги до електрообладнання

 

Мостовий кран встановлено в цеху де можливе виділення пилу, виходячі з цього елементи електрообладнання потребує захисту загальнопромислового виконання не нижче IP 53 - захист електрообладнання від попадання пилу, а також повний захист обслуговуючого персоналу від контакту зі струмоведучими та обертаючимися частинами, а також захист електрообладнання від крапель води падаючих під кутом 60⁰ до вертикалі.

До особливих вимог, пропонованим до електроприводу механізму пересування возика мостового крану, варто віднести: короткочасний чи повторно - короткочасний режим роботи, велику частоту включень. До умов, що визначають конструкцію електроустаткування, відносяться: скрутність розміщення, обмеженість монтажного простору й затруджений доступ для огляду, очищення і ремонту електроустаткування.

Обов’язковими вимогами до електрообладнання є забеспечення системами захисту. Так механізм підйому вантажу мостового крану потрібно укомплектувати приладами для захисту від коротких замикань і перевантажень, а також застосувати нульове блокування і нульовий захист. Для цього, додатково на крані монтуються прилади беспеки - кінцеві вимикачі, котрі знеструмлюють кран при занадто високому підйомі вантажу, або при перевищенні вантажу номінальної вантажопідйомності крана.

Загальні вимоги, пропоновані до усіх видів апаратури: простота й економічність обслуговування; мінімальна маса й габаритні розміри; надійність у роботі і невисокій вартості.

 

1.6 Вибір напруги і струму для електрообладнання

 

При проектуванні електрообладнання необхідно вибирати рід струму напругу мережі.

Для силових електричних мереж промислових підприємств в основному застосовується трифазний змінний струм. Постійний струм рекомендується використовувати в тих випадках, коли він необхідний за умови технологічного процесу (зарядження акумуляторних батарей, живлення гальванічних ванн та магнітних столів), а також плавного регулювання частоти обертання електродвигунів. Якщо необхідність застосування постійного струму не викликана техніко - економічними розрахунками, то для живлення силового електрообладнання використовується трифазний змінний струм.

При виборі напруги слід враховувати потужність, кількість та розрахування електроприймачів, можливість їх спільного живлення, а також технологічні можливості виробництва.

На вибір напруги від центрального розподільчого пункту (ЦРП) до трансформатора підстанції (ТП) суттєвий вплив здійснює передбачувана наявність на обєкті електродвигунів напругою вище 1 кВт, електричних плит та інших електроприймачів.

Для живлення цехових ТП частіше застосовується напруга 10 кВт.

При виборі напруги для живлення безпосередньо електроприймачів необхідно звернути увагу на такі положення:

- номінальними напругами, що застосовуються на промислових підприємствах для розподілу електроенергії є 10, 6, 0,66, 0,38, 0,22 кВт;

- застосовувати на нижчому ступені розподілу електроенергії напругу вище 1 кВт, рекомендується тільки у випадку, якщо встановлено спеціальне обладнання, що працює на напрузі вище 1 кВт;

- якщо двигуни необхідної потужності виготовляються на декілька напруг, то питання вибору напруги повинно бути вирішено шляхом техніко - економічних порівнянь;

- у випадку, якщо застосування напруги, вищої від 1 кВт, не викликана технічною необхідністю, слід розглянути варіанти використання напруги 380 та 660 В. Використання таких напруг живлення силових споживачів екологічно невиправдане;

- із застосуванням напруги 660 В знижуються витрати електроенергії та витрати кольорових металів, збільшується радіус дії цехових підстанцій, підвищується одинична потужність використання трансформаторів і в результаті скорочується кількість підстанцій, спрощується схема електрозабезпечення на вищому ступені розподілу енергії.

Недоліками напруги 660 В є відсутність можливості спільного живлення мережі освітлення та силових електроприймачів від спільних трансформаторів, а також відсутність електродвигунів невеликої потужності при напрузі 660 В, тому, що на цей час такі електродвигуни в нашій промисловості не випускаються.