• ВI – тележка в конце пролёта (рис.9а,б);
• ВII – тележка в середине пролёта (рис.9а,в);

 
 
 
 
 

Рис.9. Схема нагрузок в горизонтальной плоскости на конструкцию моста при сочетании В. 
 
 

    При сочетании нагрузок ВI принимаем:

      Н

    Изгибающие  моменты от сил Т (рис. 9б) в характерных  сечениях главной и концевой балок:

     ;

     ;

     ;

     , где

      мм

     ,где

    При (сочетание нагрузок ВI) имеем:

    

      Нмм

      Нмм

      Нмм

      Нмм

    При (сочетание нагрузок ВII)  (рис. 9а,в) имеем:

    

      Нмм

      Нмм

      Нмм

      Нмм

    Для определения изгибающих моментов от нагрузки q_Г (рис. 9а) находим:

    

      

      Нмм

      Нмм

      Нмм

      Нмм

      Нмм

Расчёт  сварных швов.

а) Поясные швы

Приварка  поясов к стенкам осуществляется сплошными швами на автомате под  флюсом АН-348А электродной проволокой СВ-08А.

    Расчёт  швов по методу предельных состояний производим по формуле:

     ,

    в которой для опорного сечения (в  месте максимума поперечной силы) главной балки имеем:

    Q = Q₀ = 87398 Н – поперечная сила в сечении;

    I_бр = =   Нмм – момент инерции сечения относительно оси Х-Х;

      мм³ ;

     - коэффициент;

    h_Ш = k = 8 мм – толщина углового шва, принимаемая равной катету.

      

    б) Сварные швы узла сопряжения главной и концевой балок.

    Рассчитываются  по формуле:

     , где

    Q = Q₀ = 87398 Н – поперечная сила в сечении;

     - коэффициент;

    h_Ш = k = 8 мм – толщина углового шва, принимаемая равной катету.

      мм

    

4.4. Электрическая часть

4.4.1. Выбор привода и принципиальное решение по системе управления

 

      Повышение требований к крановым приводам массового  применения ставит задачи значительного  улучшения их технико-технологических  показателей без существенного увеличения стоимости и усложнения  эксплуатации. Основными направлениями решения указанной задачи являются применение средств полупроводниковой техники в традиционных системах в целях повышения коммутационной устойчивости контакторно-контрольной аппаратуры и реализации более рациональных режимов регулирования и торможения электроприводов с динамическим торможением самовозбуждения. В которых применен неуправляемый диодный мост. Для данного механизма подъема выбран электропривод с магнитными контроллерами серии ТСА. Магнитные контроллеры (понели управления) серии ТСА применяются при управлении асинхронными двигателями с фазным ротором с резисторами в цепи ротора. Контроллеры ТСА имеют цепи управления на переменном токе. Данный электропривод с динамическим торможением, самовозбуждением имеющим жесткие характеристики в режиме спуска. Данный электропривод применяется и в механизмах передвижения. Один из недостатков  данного привода является ступенчатое регулирование скоростей. 

4.4.2. Описание работы типовой схемы магнитного контроллера ТСА 

  Для механизма подъема используется электропривод  с магнитными контроллерами серии ТСА.

Типовая схема магнитного контроллера типа ТСА обеспечивает автоматический разгон, реверсирование,  торможение и ступенчатое регулирование скоростей. При использовании  для управления асинхронными  двигателями магнитных контроллеров типа ТСА  характеристики электропривода близки характеристикам контроллера типа Кс.

 Контроллер  типа ТСА имеет четыре положения  при подъеме и спуске груза,  которые дают возможность получать соответствующее количество механических характеристик.

На крайних  положениях ротора двигателя остается лишь малое ограничивающее сопротивление  и двигатель работает при скорости подъема или опускании груза близкой к номинальной. Кроме реверсирующих  К1  и КТ2 и линейного КМ2 в схеме предусмотрен контактор КМ1, обеспечивающий получение характеристики однофазного торможения при спуске грузов. Ступени резисторов в цепи ротора выводятся с помощью контакторов ускорения КМ4-КМ7 и контактора противовключения КМ3. При подъеме на первом положении производится подъем с малой скоростью, на третьем осуществляется первая ступень разгона электродвигателя. Последние две ступени пуска осуществляются автоматически под контролем реле КТ1 и КТ2. На положениях  обеспечивается регулирование скорости  в режимах противовключения на первом и втором положениях и однофазного торможения на третьем положении, когда все ступени резисторов выведены, производится спуск с наибольшей скоростью.  Во избежании подъема на положениях  торможения противовключения, двигатель при прямом ходе командо-контроллера включается только на третьем положении однофазного торможения, когда подъем исключен. Схема однофазного торможения собирается при включении контакторов КМ1 и КТ2 в цепи статора и контакторов ускорения КМ4 в цепи ротора. Для исключения одновременного включения контакторы однофазного торможения КМ1 и противовключения КМ3, а также контакторы направления попарно механически сбалансированы. Чтобы не получилось недопустимо большой скорости  на третьем положении,  можно сразу обеспечить включение первого или второго положения спуска,  нажав на педаль SA.  В схеме с помощью контактора КМ8 предусмотрено включение электромагнитного тормоза YA для обеспечения механического торможения до полной остановки.  В контроллере предусмотрено включение  выключателей  положения SQ1  и SQ2.

Максимальная  и нулевая защита выведены на защитную панель. Значительную роль выполняет  блокировочное реле КТ1. Через его  замыкающие контакты  включаются катушки контакторов, переключающих сопротивление роторной цепи, что способствует главному пуску привода при резком переводе командо-контроллера из нулевого положения в 4 положение. Катушка контактора КМ8 также включается через замыкающие контакты КТ1, благодаря чему катушка электромагнитного тормоза YA получает питание лишь после включения одного из контакторов в цепи статора КТ1, КТ» или КМ1.

Кроме того реле КМ8 обеспечивает дополнительное электрическое торможение вала двигателя при установке командоконтроллера в нулевое положение. Длительность торможения определяется временной выдержкой реле РБ. 
 
 

4.4.3.Выбор электродвигателя механизма подъема. 

Исходные  данные: 

Номинальная грузоподъемность крана       Q_r   =  5000 кг

Масса крюковой подвески                             q    =  146 кг

КПД подъема                           n     =  0.89

КПД спуска                                                      n    =  0.93

Число механизмов подъема                        m_n    =  1

Номинальная скорость подъема                    V_n   = 0.125 м/с 

1. Мощность  на валу электродвигателя механизма  подъема при подъеме груза  с номинальной скоростью

 

        

2. Предварительно  в соответствии со статической мощностью  Р_ст=13,9 кВт и Пв=25%, выбираем двигатель МТF – 312-6УЗ:Рм=15 кВт; n_н=955 об/мин; номинальный ток 40 А; частота 50 Гц; ток переменный 380 В; исполнение нормальное, масса 210 кг; момент инерции ротора    дв=1,25 кг*м.
3. Момент на валу электродвигателя при подъеме номинального груза

 
 

     , где

    np=nн=955 об/мин 

  
 

При спуске номинального груза  

М_ст.с=М_ст. n.    с=140,4 0,93=126,76 (Н м) 

4. Номинальный момент выбранного электродвигателя:

 

        

5. Проверяемый выбранный электродвигатель по условию:

М_ст.с<  1,4 М_н

140,4 <1,4 150=210 Н м   - условие выполняется 

6. Найдем  расчетную мощность при подъеме главного привода.

Р_р=К_и К₃ К_р К К_пр Р_ст, где

К_и=0,7 – коэффициент использования электропривода по г/п в цикле для крюкового крана;

К₃=1 – коэффициент запаса на непредвиденные дополнительные нагрузки для группы режима 4М;

К_р=1,1- коэффициент учитывающий увеличение потерь на регулированных характеристиках;

К   = 0,95 –  коэффициент продолжительности  включения для группы режимов 4М;

К_пр= 1,1 – коэффициент продолжительности пусковых потерь. 

Р_р=0,7 1 1,1 0,95 1,1 13,9=11,18 кВт

Поскольку Р_р=11,18 кВт    Р_н=15 кВт двигатель выбран правильно. 

7. Определяем  суммарный момент инерции механизма  с электродвигателем,  приведенный  к валу  электродвигателя

 

          I_общ =  

          I_общ =  

8. Расчетное число пусков в час до наибольшей скорости:

 

N_р=0,6N, где N=150 вкл/час - число включений в час для режима работы 4М

   

     N_р=0,6 150=90 вкл/час 

9. Приведенное число разгонов по номинальной скорости

           

                     

10. По кривой    экв    =  (N_р`) для нашей системы находим эквивалентный КПД электропривода      экв = 0,65

 
 
 

11.  Определяем  величины расчетной установленной  мощности двигателя по параметрам  среднеквадратичной цикловой нагрузки

 
 

         , где  
 

0,25 – относительная  продолжительность включения механизма  для    группы 4М;

0,4  номинальная  относительная продолжительность  включения;

  Кн=1 –коэффициент  дополнительных потерь при повышенном рабочем напряжении сверх номинального значения;

  Ко=0,8 – коэффициент  условий охлаждения двигателей  с самовентиляцией: