Разработка электропривода штабелирующего стола (масса стола - 20 тонн, скорость подъема - 0,037 м/с, КПД передачи стола - 0,52)

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский   национальный  технический  университет

Кафедра  “ Электропривод и автоматизация промышленных

установок и технологических комплексов ”

Курсовой проект

по предмету: “Электропривод”

На тему : “Электропривод штабелирующего стола ”

Выполнил:                  Ермолинский В.А. гр. 106332

Руководитель:             Готовский Б.С.

Минск   2006

Содержание

Введение………………………………………………………………………..4

1.Технологическое описание механизма…………...……………………………5

2. Расчёт нагрузок, создаваемых механизмом на валу двигателя за цикл работы и построение нагрузочной диаграммы механизма………….…………………..7

3. Предварительный выбор мощности двигателя по нагрузочной диаграмме механизма………….………………………………………………………..….….9

4.Расчёт и построение тахограммы и уточнённой нагрузочной диаграммы. Проверка предварительно выбранного двигателя………………….…………..10

5. Построениемеханических характеристик в четырех квадрантах………..…15

6. Расчет переходных процессов и построение зависимости со, М, I=f(t) за цикл работы………………………….…………………………………………...17

7. Построение точной нагрузочной диаграммы и проверка правильности  выбранного двигателя……………………………………………………………….29

8.Проектирование системы управления электроприводом……………………36  

Литература………………………………………………………………...……38

Введение

Автоматизированным электроприводом называется электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств , предназначенных  для приведения в движения исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

В электроприводе основным элементом, непосредственно преобразующим электрическую энергию в механическую, является электрический двигатель, который чаще всего управляется при помощи соответствующих преобразователей и управляющих устройств с целью формирования статических и динамических характеристик электропривода, отвечающих требованиям производственного механизма.

Для разработки необходимого автоматизированного электропривода необходимо выполнить следующие основные шаги:

-   рассчитать статические нагрузки и построить нагрузочные диаграммы;

-  выбрать двигатели по мощности, скорости и типу;

-  выбрать тип регулируемого привода;

-  рассчитать и построить статические характеристики электропривода;

-  рассчитать переходные процессы и проверить правильность выбора электродвигателя;

-  спроектировать схему управления электроприводом и механизмом.

1. Технологическое описание механизма

Штабелирующий стол предназначен для сборки в штабеля слябов. На подъемный штабелирующий стол слябы поступают прокатанными на слябинге и порезанными на ножницах на мерные длины с отводящего рольганга – при помощи сталкивателя.

Подъемно-штабелирующий стол для слябов состоит из литой рамы 1, перемещающейся по вертикальному направлению в двух стойках. Рама опирается на две колонны, на которых имеется винтовая резьба 2. При вращении червячных колес 3 рама может перемещаться. Подача слябов на стол производится периодически. После подачи каждого сляба стол опускается на высоту сляба. Когда на столе окажется 2 сляба, двигатель 4 включается на подъем и штабелирующий стол доходит до верхнего крайнего положения. После удаления штабеля слябов со стола цикл работы повторяется.

Исходные данные :

1) Масса стола m_o=20 т;

2) масса одного сляба m=2 т;

3) высота одного сляба h=0,2 м;

4) масса двух винтов с шаровыми пятами m_в=2,4 т;

5) число зубьев червячного колеса m₁=37;

6) число заходов червяка m₂=3;

7) скорость подъема υ=0,037 м/с;

8) шаг винта T=0,048 м;

9) моменты инерции:   червячного колеса  J_к=70 кг·м;

червяка J_ч=13 кг·м;

муфты J_м=1,0 кг·м;

10) КПД передачи стола η=0,52;

11) интервал между удалением штабеля и подачей первого сляба t=10 c;

12) передаточное число редуктора i_р=30.

Рис.1.1 Кинематическая схема штабелирующего стола

2. Расчет нагрузок, создаваемых механизмом на валу двигателя