1.3 Основные разделы курсового проекта.

1. 3 Основные разделы курсового проекта.

- титульный лист;

- задание на КП;

- содержание;

- введение;

- общая часть;

- специальная часть;

- мероприятия по ремонту и техническому обслуживанию оборудования;

- заключение;

- список источников;

- приложения, спецификация к чертежам (при необходимости).

   Основная часть курсового проекта состоит из разделов, каждый из которых может быть разбит на подразделы. Название раздела не должно дублировать название темы, а название подраздела – название раздела. Формулировки должны быть лаконичными и отражать суть раздела (подраздела)

Во введении необходимо обосновать актуальность и практическую значимость выбранной темы, сформулировать цель и задачи. Объем введения должен быть 1 - 2 страницы.

1. В общей части курсового проекта (1-2 страницы), как правило, излагается краткая характеристика механизма: его назначение, принцип действия, конструкция, технологические особенности и другая информация; анализ применяемых на сегодняшний день технологий или конструктивных особенностей какого-либо оборудования, предъявляемые к нему требования и т. п.

2. В специальной части курсового проекта (11 – 15 страниц) рассмотрены непосредственно вопросы проектирования, т. е. предлагается решение поставленной задачи. Специальная часть обязательно включает в себя расчеты мощности двигателя и выбор его по каталогу, описание схемы управления электроприводом, выбор аппаратов управления.

3. В разделе Мероприятия по ремонту и техническому обслуживанию оборудования (1 – 2 страницы) описываются работы по ремонту и техническому обслуживанию проектируемого оборудования.

4. Заключение (1 страница) содержит выводы и предложения с их кратким обоснованием в соответствии с поставленной целью и задачами, раскрывает значимость полученных результатов.

5. Список источников приводится библиографический перечень учебной, справочной, специальной технической литературы, а также публикации и электронные ресурсы (не менее 20).

6. Приложений, которые могут состоять из дополнительных справочных материалов, имеющих вспомогательное значение, например: копий документов, выдержек из отчетных материалов, статистических данных, схем, таблиц, диаграмм, программ, положений и т. п.

1. 4. Защита курсового проекта

Курсовой проект, выполненный в соответствии с графиком, проверенный и подписанный руководителем, представляется к защите комиссии, утвержденной на предметно-цикловой методической комиссии.

При защите особое внимание уделяется техническому обоснованию принятых решений, а также степени проработки  задания.

В результате защиты выставляется оценка, которая характеризует не только качество принятых решений, расчетов и графических документов, но и способность студента кратко, аргументировано изложить полученные результаты и четко ответить на поставленные вопросы.

 

2. Методические рекомендации к выполнению расчета и выбора мощности электродвигателей

2. 1 Общие сведения по выбору мощности двигателей

Мощ­ность двигателей выбирается по нагреву с проверкой по условиям пуска и перегрузки.

Правильно вы­бранный двигатель должен обеспечивать заданную производительность ме­ханизма, не перегреваться до температуры выше допустимой, развивать необходимый пусковой момент и обладать достаточной перегрузочной спо­собностью.

Перегрузочная способность двигателей переменного тока характеризу­ется критическим моментом двигателя М_к, который для большинства обыч­ных промышленных исполнений двигателей равен

М_к = (1, 5-3, 5) М_ном.                                                            2. 1

Перегрузочная способность двигателей постоянного тока определяется допустимым током на коллекторе.

При постоянной нагрузке в продолжительном режиме работы мощ­ность двигателя выбирается по мощности рабочего механизма. По каталогам выбирается двигатель так, чтобы выполнялось условие: Р_ДВ> Р_РМ. Выбранный двигатель проверяется по пусковому моменту с учетом падения напряжения в сети при пуске двигателя.

При продолжительном режиме работы и переменной нагрузке двигатель выбирают по среднему квадратическому току: I_ном ≥ I_экв

При работе по такому графику среднее квадратическое Эквивалентное значение тока можно определить по формуле

                    2. 2

где I_экв — эквивалентный ток, A; t_i... t_t — длительность отдельных перио­дов, с; I₁... I₄ — токи на отдельных участках графика, А; Т — период вре­мени, с.

Тогда расчетная мощность двигателя переменного тока

                                                    2. 3

где Р_расч — расчетная мощность двигателя, кВт; U, I — соответственно рабочее напряжение (В) и ток (А) двигателя; cosφ — коэффициент мощ­ности двигателя (принимается по каталогу).

Для двигателя постоянного тока расчетная мощность

                         2. 4       

По каталогу двигателей длительного режима выбирается ближайший по мощности двигатель так, чтобы выполнялось условие

Р_расч< Р_кат.                  2. 5

При наличии графиков мощности или вращающих моментов мощность двигателя выбирается также по средним квадратическим значениям

          2. 6

где М_экв — эквивалентный момент, Н м; п_ном — номинальная частота вра­щения двигателя, об/мин.

Подобранный двигатель должен быть проверен по максимальному и пусковому моментам. Необходимо, чтобы максимально возможный момент нагрузки не превышал момента, развиваемого двигателем, а пусковой мо­мент обеспечивал пуск механизма.

Выбор мощности двигателей кратковременного режима работы прово­дится аналогично выбору двигателей продолжительного режима, но за кратковременный период работы. Мощность двигателя для кратковремен­ного режима работы по допустимой перегрузке двигателя можно опреде­лить по формуле

                   2. 7

где Р_ном — номинальная мощность двигателя, кВт; р _к — мощность крат­ковременной нагрузки, кВт; 0, 75 — коэффициент, учитывающий возможные колебания напряжения в сети; % — перегрузочная способность двигателя.

Двигатели для кратковременного режима работы обеспечивают большую перегрузочную способность.

Для привода механизмов с повторно-кратковременным режимом рабо­ты выпускаются специальные двигатели (крановые). На паспортах этих двигателей указываются номинальная мощность и продолжительность включения ПВ (%).

При переменной нагрузке и фактической продолжительности включения, не равной стандартной, вычисляется эквивалентная (средняя квадратическая) мощность повторно-кратковременного режима без учета пауз. По­лученное значение эквивалентной мощности пересчитывается на ближай­шее большее стандартное значение ПВ по формуле

                                          2. 8

где Р_экв — расчетная эквивалентная мощность, кВт; ПВ_факт и ПВ_СТ — со­ответственно фактическая и стандартная продолжительность включения, %. Выбранные двигатели проверяются по допустимой перегрузке и по  пусковому моменту:  

М_кр> М_{max нагр}                                                                                                                                                      2. 9

М_{пуск. дв}> М_пуск. _нагр.                                                                                 2. 10             

 

2. 2 Выбор двигателей основных механизмов кранов

Основными параметрами, определяющими выбор электропри­водов крановых механизмов, являются: грузоподъемность и ско­рость движения, конструктивные данные и масса механического оборудования, диапазон регулирования скорости и необходимая жесткость характеристик при выполнении рабочих операций, осо­бенно при посадке грузов. Кроме того, должны быть известны число включений в час и их продолжительность, использование по гру­зоподъемности и времени, а также условия окружающей среды, в которых работает кран и находится электрооборудование.

Мощность и момент нагрузки двигателя подъемной лебедки в статическом режиме работы подъема груза могут быть рассчитаны по следующим формулам:

2. 1. 1

2. 1. 2

 

где Р — мощность на валу двигателя, кВт; G — сила, необходимая для подъема груза, Н; G₀— сила для подъема захватывающего при­способления, Н; v — скорость подъема груза, м/с; М — момент на валу двигателя, Нм; D — диаметр барабана подъемной лебед­ки, м; η — КПД подъемного механизма; i — передаточное отно­шение редуктора и полиспаста.

В режиме спуска двигатель развивает мощность, равную разно­сти мощности трения P_тр и мощности, обусловленной действием силы тяжести опускающегося груза Р_гр:

2. 1. 3

При опускании средних и тяжелых грузов энергия направляет­ся с вала механизма к двигателю, так как P_гр > Р_тр (тормозной спуск). При этом мощность на валу двигателя

 

 2. 1. 4

При опускании средних грузов или пустого крюка возможны случаи, когда P_гр < P_тр. При этом двигатель работает с движущим­ся моментом (силовой спуск) и развивает мощность

2. 1. 5

Величина КПД механизма зависит от нагрузки.

Зависимости КПД механизма от нагрузки

Мощность и момент на валу двигателей механизмов горизон­тального перемещения в статическом режиме:

2. 1. 6

2. 1. 7

где Р — мощность на валу двигателя, кВт; М — момент на валу двигателя механизма передвижения, H-м; G — масса перемещае­мого груза, Н; G₁, — вес механизма передвижения, H; r — радиус шейки оси колеса, с; µ — коэффициент трения скольжения; f — коэффициент трения качения; v — скорость движения, м/с; R — радиус колеса, м; л — КПД механизма передвижения; К — коэффициент, учитывающий трение реборд колес о рельсы; i — пере­даточное отношение редуктора механизма передвижения.

При проектировании электроприводов крановых механизмов по окончании выбора двигателя исходя из статической нагрузки и характера переключений в схеме управления осуществляется проверка электропривода по допустимым значениям ускорений, м/с²:

 

Подъемный механизм, предназначенный для подъема жидких металлов, хрупких предметов, продуктов; подъемный механизм для различных монтажных работ	0, 1
Подъемный механизм грейферных сборочных и металлургических цехов	0, 2... 0, 5
Подъемный механизм грейферных кранов	0, 8
Механизм передвижения кранов, предназначенных для транспортировки жидких металлов, хрупких предметов; точных монтажных работ	0, 1. ft 0, 2
Механизм передвижения со сцепной силой тяжести 0, 25... 0, 5 от полной	0, 2... 0, 7
Механизм передвижения кранов с полной сцепной силой	0, 8 „. 1, 4
Механизм поворота кранов	6, 5... 1, 2

 

2. 3 Выбор электродвигателя лифта

Современные пассажирские и грузовые лифты в жилых и ад­министративных зданиях оборудуются противовесом для уравно­вешивания массы кабины и части номинального поднимаемого груза:

2. 2. 1

где G_пр — масса противовеса, Н; G_ном — масса поднимаемого гру­за, Н; G₀ — масса кабины, Н; α = 0, 4... 0, 6— коэффициент уравновешива­ния.

Усилие на токоведущем шкиве

F = F_l-F₂=G-α G_HOМ+g_K(2x-Н)    2. 2. 2 

Момент и мощность на валу двигателя определяется по следующим формулам

 

2. 2. 3

2. 2. 4

      2. 2. 5;

2. 2. 6

 

 

гдеМ₁, Р₁, — соответственно момент и мощность при работе при­вода в двигательном режиме; М₂, Р₂ — соответственно момент и мощность привода в генераторном режиме; η ₁и η ₂ — КПД чер­вячного редуктора при прямой и обратной передаче энергии.

Значения η ₁ и η ₂ нелинейно зависят от скорости вала червяка и могут быть рассчитаны по формулам

2. 2. 8

2. 2. 9 

где λ — угол подъема винтовой линии на делительном цилиндре червяка; К₁, К₂ — коэффициенты, учитывающие потери в под­шипниках и масляной ванне редуктора, соответственно в двига­тельном и генераторном режимах; ρ — угол трения, зависящий от скорости вращения вала червяка.

 

2. 4 Выбор электродвигателя эскалатора

Эскалаторы целесообразно применять при высоте подъема 4... 65 м с углом подъема 30°.

Производительность эскалатора — число пассажиров, транс­портируемых в час - определя­ется по формуле

  2. 3. 1

где j— коэффициент заполнения полотна эскалатора; Е — число пассажиров на ступени; v — скорость движения полотна, м/с; Z — шаг ступени, м.

Коэффициент заполнения j зависит от скорости движения и может быть определен по графику.

Мощность приводного двигателя эскалатора, кВт:

2. 3. 2

где Q_K — номинальная загрузка эскалатора, Н; α — угол наклона эскалатора; h= 0, 7... 0, 8—КПД эскалатора.

Загрузка эскалатора, Н:

2. 3. 3

где п — число пассажиров, на которое рассчитана ступень (обыч­но п = 2); с — число ступеней на наклонной части эскалатора; q -масса одного пассажира (700... 800 Н).

После выбора двигателя по условиям статического режима рабо­ты его проверяют по условиям максимальной загрузки в пусковой период. Ускорение при пуске не должно превышать 0, 6... 0, 7 м/с². Это обусловлено безопасностью пользования эскалатором, а так­же необходимостью ограничения износа механического оборудо­вания.

 

2. 5 Выбор электродвигателей привода машин для подачи жидкостей и газов.

 Основными параметрами, характе­ризующими работу насосов, вентиляторов и компрессоров, являются создаваемые ими по­дача, давление и напор, а также энергия, сообщаемая потоку их рабочими органами.

На основании заданных для вентилятора или насоса подачи и суммарного напора, а для компрессора — подачи и удельной ра­боты сжатия, определяется мощность на валу, в соответствии с которой и выбирают мощность приводного двигателя.

Мощность и момент на валу приводного двигателя центробежного вентилятора, кВт,

2. 4. 1     

2. 4. 2

где η _в, η _п — КПД соответственно вентилятора и передачи.

Q, м³/с – подача вентилятора, Н - напор вентилятора, Па:

Аналогично определяется мощность на валу центробежного насоса, кВт,

 

2. 4. 3

где ρ — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³; g = 9, 81 м/с² - ускоре­ние свободного падения; Q — подача насоса, м³/с; Н_с — суммарный напор, м;

           2. 4. 4

Н_г — геодезический напор, равный разности высоты нагнетания и всасыва­ния, м; р₂ — давление в резервуаре, куда перекачивается жид­кость, Па; р₁ — давление в резервуаре, откуда перекачивается жид­кость, Па; Δ Н- потеря напора в магистрали, м (значения приводятся в справочной литературе).

Основной характеристи­кой насосов, вентиляторов и компрессоров является зависимость развиваемого напора Н от подачи Q. Ука­занные зависимости представляются обычно в виде графиков HQ для различных скоростей механизма.

Рис. 2. 4. 1 Графики зависимости напора Н насоса от его подачи Q.

Мощность двигателя, кВт, на валу поршневого компрессора может быть определена

при определении мощности часто пользуются приближенной формулой, где исходными данными являются работа изотермического и адиабатического сжатий, а также КПД компрессора, значения которых приводят­ся в справочной литературе:

              2. 4. 5                

 

где Аи; Аа, — соответственно изотермическая и адиабатическая ра­бота сжатия 1 м³ атмосферного воздуха до давления р₂, Дж/м³.

 

2. 6 Выбор электродвигателей подачи и вращателя бурового станка.

 Горные породы по глубине залегания и толщине слоев изме­няются случайным образом, что приводит к переменному харак­теру их физико-механических свойств. А это, в свою очередь, вызывает резкое изменение нагрузок двигателей в приводах главных механизмов буровых станков.

В общем случае расчеты режимных параметров в зависимо­сти от способа бурения сводятся к определению значений уси­лия подачи, мощности приводов механизмов подачи и враща­теля, скорости бурения, расхода сжатого воздуха, производи­тельности станка и др.

Усилие и мощность электродвигателей механизма подачи буровых станков шарошечного бурения можно определить по формулам.

2. 5. 1

2. 5. 2

где N _под - усилие механизма подачи, Н; P _под - мощность электродвигателей механизма подачи, кВт; v _под - скорость подачи, м/с; f - коэффициент крепости породы по М. М. Протодьяконову; η - к. п. д. механизма подачи; D ₁ – диаметр скважины

Мощность электродвигателей и момент на валу вращателя:

2. 5. 3

,         2. 5. 4

где M _вр - момент на валу вращателя, Нм; P _вр - мощность электродвигателя вращателя, кВт; h ₃ — глубина внедрения зубьев шарошки, м; z _ш — число шаро­шек; k _тр = 1, 15 — коэффициент, учитывающий трен ие в подшип­никах шарошек и буровой колонки о стенки скважины; η _вр - к. п. д. трансмиссии вращателя; ω _вр – скорость вращения бурового става, рад ^-1     σ _ск — предел прочности породы на скалывание, МПа. [7]

 

2. 7 Выбор электродвигателей механизмов экскаватора

Главные электроприводы одноковшовых экскаваторов работают в повторно-кратковременном режиме с большом частотой включений и тор­можении.

При определении мощности двигателей за расчетные принимают номинальные скорости (м/с) механизмов. Угловая частота вращения платформы  и радиус вращения груженого ковша относительно оси поворот­ной  платформы  принимаются по технической характе­ристике машины.

В расчётных формулах используются обозначения:   

G _К –вес ковша; G _К+П - вес ковша с породой; G _Р - вес рукояти, Н; N ₀₁^Л – сопротивление породы копанию для механической лопаты; N ₀₁^Д - сопротивление породы копанию для драглайна, Н;  E _Д – вместимость ковша драглайна; E _Л – вместимость ковша лопаты, м ³; H _{Н. В} – высота напорного вала, м; k _F^Л – сопротивление копанию лопатой, МПа; k _F^Д – сопротивление копанию драглайном, МПа;     k _Р – коэффициент разрыхления породы; k _ВОЛ =0, 4; 0, 3; 0, 2 – отношение объёма призмы волочения к объёму ковша: для лёгких, средних, тяжёлых пород соответственно; k _ПУТ =3; 4; 6 – отношение пути наполнения ковша к длине ковша - для лёгких, средних, тяжёлых пород; L _{К. Д} – длина ковша драглайна, м; t _{к. л} – время копания лопаты, с; t _{р. л} - время поворота лопаты к разгрузке, с; t _{з. л} - время поворота лопаты к забою, с; t _{ц. л} - время цикла лопаты, с; t _{ц. д} - время цикла драглайна, с; t _{к. д}– время копания драглайна, с; t _{р. д} - время поворота драглайна к разгрузке, с; t _{з. д} - время поворота драглайна к забою, с;  v _{п. л} – номинальная скорость подъёма лопаты, м/с;  v _{п. д} – номинальная скорость подъёма драглайна, м/с;   v _{н. л} – номинальная скорость напора лопаты, м/с;   v _{т. д} – номинальная скорость тяги драглайна, м/с; w _{в. л} – угловая скорость вращения платформы лопаты, с ^-1; w _{в. д} – угловая скорость вращения платформы драглайна, с ^-1; R _раз- радиус разгрузки, м;      η = 0, 8-0, 85- кпд механизмов; ρ _тр =0, 4 – коэффициент трения ковша о породу; α _от – угол откоса уступа, град.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: