Машиностроение \ Системы автоматизации производства и ремонта вагонов

Разработка установки по подъему кузова вагона на определенную высоту с помощью стационарных домкратов с электроприводом, страница 2

3. Расчет основных параметров рабочего механизма, необходимых для составления требований к исполнительным элементам схемы управления.

Определение мощности подъемных и транспортных механизма производится по следующей формуле [4, стр. 36]:

N = , кВт, (1)

где F – развиваемое механизмом усилие, Н;

v = скорость перемещения, м/с;

η_м – КПД механизма.

Для механизма подъема развиваемое усилие:

F=(Q+Q₀)q, Н, (2)

где Q – масса поднимаемого груза, кг (наибольшая поднимаемая масса при ремонте 4-х осных изотермических вагонов с металлическим кузовом Q=28250 кг);

Q₀ – масса захватного приспособления, кг;

q – ускорение свободного падения (q=9,81 м/с²).

В процессе подъема кузова вагона участвуют четыре домкрата, соответственно на каждый домкрат приходится лишь четвертая часть массы поднимаемого кузова.

F=(7062,5+50)9,81=69774 Н;

Для тягового конвейера развиваемое усилие:

, Н, (3)

где k_T – тяговое усилие, приходящееся на тонну массы тележки вагона (k_T=250÷300 Н/т);

n_B – количество одновременно перемещаемых тележек вагона;

T_B – масса тележки, т.

Тяговое усилие конвейера:

Н;

Мощность подъемных механизмов:

N = =3,49 кВт;

Мощность транспортного механизма:

N = =0,49 кВт;

Определяем мощность приводного электродвигателя (на валу):

Р_э = k_з, кВт, (4)

где N_мех – мощность механизма, приводимого в работу электродвигателем, кВт;

η_п – КПД передачи. Принимаем одноступенчатый редуктор, η_п=0,8÷0,95;

k_з – коэффициент запаса (k_з = 1,5 при N_мех ≤ 2 кВт; k_з = 1,25 при 2,5 кВт ≤ N_мех ≤ 5 кВт).

Для механизма подъема мощность приводного электродвигателя (на валу):

Р_э = 1,25 · = 5,13 кВт;

Для транспортного механизма мощность приводного электродвигателя (на валу):

Р_э = 1,5 · = 0,87 кВт;

По найденным значениям мощности выбираем трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели [4, стр. 100]:

Для транспортного механизма – тип 4А 90В8У3;

Характеристики электродвигателя:

- U_л = 380/220 В (50 Гц);

- мощность 1,1 кВт;

- частота вращения 750 об/мин;

- КПД 70,5 %;

- соs φ 0,59.

Для механизма подъема – тип 4А 132В8У3;

Характеристики электродвигателя:

- U_л = 380/220 В (50 Гц);

- мощность 5,5 кВт;

- частота вращения 750 об/мин;

- КПД 83,5 %;

- соs φ 0,65.

Определяем ток, потребляемый каждой фазой из сети:

I_ф = · 10³, А, (5)

где Р_э – мощность на валу электродвигателя, кВт;

η_э – КПД электродвигателя;

U_л – линейное напряжение питающей сети, В.

Ток, потребляемый каждой фазой из сети электродвигателем типа 4А 90В8У3:

I_ф = · 10³ = 3,18 А;

Ток, потребляемый каждой фазой из сети электродвигателем типа 4А 132В8У3:

I_ф = · 10³ = 14,36 А;

4. Разработка и описание алгоритма функционирования станции.

4.1. Перечень и последовательность операций, выполняемых станцией.

После запуска разрабатываемая станция выполняет следующие операции:

1. При подаче вагона на рабочую позицию и выдержки времени для отцепки его от подающего устройства производится подъемка кузова вагона.

2. При достижении необходимой высоты подъема транспортируются тележки вагона конвейером.

3. При перемещении тележек вагона на позицию их разворота транспортировочная тележка конвейера возвращается в исходное положение.

4. При возврате транспортировочной тележки в исходную позицию происходит опускание кузова для производства ремонтных работ и последующей транспортировки кранами на следующую ремонтную позицию.

4.2. Факторы, определяющие начало и конец каждой операции.

В разрабатываемой станции будет использован смешанный принцип управления работой. Пространственные и временные факторы, определяющие начало и конец каждой операции, а также элементы схемы управления их реализующие указаны в таблице 1.

Таблица 1

№ операц.	Наименование операции	Начало/конец	Функция времени	Функция пути
1.	Подъем кузова домкратами	начало	Реле времени КТ1, КТ4, КТ5	Концевой выключатель SQ3
1.	Подъем кузова домкратами	конец	-	Концевой выключатель SQ2
2.	Выкатка тележек вагона транспортировочным конвейером	начало	Реле времени КТ2	Концевой выключатель SQ2, SQ6
2.	Выкатка тележек вагона транспортировочным конвейером	конец	-	Концевой выключатель SQ4
3.	Возврат транспортировочной тележки в исходное положение	начало	-	Концевой выключатель SQ4, SQ6
3.	Возврат транспортировочной тележки в исходное положение	конец	-	Концевой выключатель SQ6
4.	Опускание кузова вагона домкратами	начало	Реле времени КТ3	Концевой выключатель SQ1
4.	Опускание кузова вагона домкратами	конец	-	Концевой выключатель SQ1

4.3. Операции, одновременное протекание которых недопустимо.

Для исключения одновременной подачи питания на электропривод домкратов и конвейера в схеме САУ предусмотрены взаимные блокировки, так подъемка кузова блокируется при подаче питания на перемещение конвейера в рабочем направлении и в обратном направлении, а также при подаче питания на опускание кузова. Перемещение конвейера в рабочем направлении (выкатка тележек) прекратится в случае подачи питания на электродвигатель перемещения конвейера в исходное положение, так же и в обратном случае. Опускание кузова блокируется при подаче питания на подъем кузова домкратами. В случае срабатывания нагревательного элемента (включены в цепи питания электродвигателей домкратов для их защиты от перегрузок) в одном из двигателей, произойдет отключение всех четырех электродвигателей домкратов.

4.4. Допустимое состояние станции при аварийном отключении и порядок ввода в работу после устранения последствий, вызвавших аварийное отключение.

При внезапном аварийном отключении напряжения сети в зависимости от выполняемой операции на момент отключения исполнительные органы станции оказываются в различных состояниях. Эти состояния и порядок ввода в работу после устранения последствий, вызвавших аварийное отключение, указаны в таблице 2.

1 2 3 4

Скачать файл