Курсовая работа: Разработка электропривода лифта
Курсовая работа: Разработка электропривода лифта
Задание
1. Разрабатываемое устройство
Силовая часть электропривода грузового лифта
2. Область применения устройства
Грузовой лифт предназначен для подъёма груза с нижней площадки на верхнюю. Вниз клеть может спускаться как без груза, так и с грузом.
Цикл работы лифта включает в себя времена подъёма и опускания клети, а также времена загрузки и выгрузки.
Подъём клети происходит с установившейся скоростью Vр, а опускание со скоростью Vв > Vр.
Лифт является разновидностью подъемника и представляет собой транспортное средство прерывного действия, предназначенное для подъема и спуска людей (грузов) с одного уровня на другой. Кабина (платформа) лифта перемещается вдоль неподвижных вертикальных жестких направляющих, установленных в шахте, снабженной на посадочных (загрузочных) площадках запираемыми дверями (ГОСТ 23748–79).
Подъемниками называют грузоподъемные машины циклического действия, предназначенные для перемещения грузов в сосудах (или на площадках) в вертикальном или наклонном направлениях. Они отличаются от кранов тем, что грузовой сосуд движется по направляющим. Грузоподъемность подъемников – 0,25…50 т, скорость подъема – 0,1 16 м/с (шахтные подъемники).
Различают: строительные подъемники, шахтные подъемные машины, доменные подъемники, лифты для подъема людей и грузов и др.
В зависимости от типа сосудов подъемники разделяют на клетьевые, скиповые и специальные. Подъем осуществляется канатами. Однако для подъема на большую высоту (буровые вышки, телевизионные башни и др.) применяют также бесканатные подъемники, где передвижение кабины осуществляются за счет силы трения приводных роликов, прижимающихся к направляющим, или реечной передачей.
3. Определение основных технических данных разработки
В процессе расчета необходимо определить наиболее загруженный для двигателя режим работы, обеспечить выполнение требований по ускорению лифта и возможность его работы с разными грузами на подъем и на спуск.
Данная разработка может быть использована при производстве и монтаже ЭП грузового лифта для перемещения людей и грузов в шахтах.
4. Технические требования
Приводной двигатель соединяется своим валом со шкивом ленточного тормоза через эластичную муфту;
Массой деталей шлицевого соединения и муфты пренебречь;
Вращение канатоведущего шкива осуществляется через редуктор;
При расчете момента инерции механизма принять, что лифт работает при максимальной загрузке;
Удержание ротора в неподвижном состоянии при отключенном двигателе осуществляется ленточным тормозом;
Электропривод ротора должен обеспечивать возможность плавного пуска двигателя до номинальной скорости;
Основные технологические операции рабочего цикла грузового лифта выполняются в следующей последовательности:
1. Загрузка клети;
2. Разгон двигателя до номинальной скорости на подъем;
3. Движение при номинальной скорости подъема;
4. Торможение лифта до полной остановки, наложение механического тормоза;
5. Разгрузка клети;
6. Разгон двигателя до номинальной скорости на спуск;
7. Движение при номинальной скорости спуска;
8. Торможение лифта до полной остановки, наложение механического тормоза;
9. Разгрузка клети.
Перечень сокращений и обозначений
АД асинхронный двигатель
ПЧ–АД преобразователь частоты – асинхронный двигатель
ПЧ преобразователь частоты
УУКиС устройство управления, контроля и сигнализации
ЭП электропривод
5. Конструкция и данные
Рисунок 1 Кинематическая схема лифта
1 канатоведущий шкив;
2 – редуктор;
3 – тормозной шкив;
4 двигатель;
5 – клеть;
6 – противовес
Условия эксплуатации оборудования:
1. Максимальная загрузка лифта составляет 5000 кг (Все расчеты производить с учётом полной загрузки клети лифта, т.е 5000 кг);
2. Загрузка и выгрузка производиться при полной остановке лифта;
3. Питание электропривода осуществляется от сети переменного тока с напряжением 380В.
Содержание
Введение
1. Конструкция, технические характеристики, типы лифтов (подъёмников)
2. Основные технические требования при проектировании, установке и эксплуатации лифтов (подъёмников)
3. Выбор рода тока и типа электропривода
4. Расчет мощности и выбор приводного электродвигателя; определение передаточного числа и выбор редуктора
4.1 Выбор двигателя
4.2 Выбор редуктора
5. Расчёт приведенных статических моментов (моментов сопротивлений), моментов инерции и коэффициента жёсткости системы…28
6. Предварительная проверка двигателя по нагреву и производительности
7. Допустимая частота пусков
8. Построение механической характеристики
9. Построение переходных процессов
Литература
Введение
Лифт является разновидностью подъемника и представляет собой транспортное средство прерывного действия, предназначенное для подъема и спуска людей (грузов) с одного уровня на другой. Кабина (платформа) лифта перемещается вдоль неподвижных вертикальных жестких направляющих, установленных в шахте, снабженной на посадочных (загрузочных) площадках запираемыми дверями (ГОСТ 23748–79). Конструктивно лифт состоит их шахты оборудованной дверями, установленными в порталах, приямком и машинным помещением с подъемной приводной лебедкой. Под шахтой понимается пространство, в котором перемещается платформа или кабина и противовес, а также установлено другое оборудование лифта, а машинное помещение – часть шахты (или иное помещение), предназначенная для установки приводного механизма, аппаратуры управления и другого оборудования лифта.
Основное назначение подъемно-транспортных машин – подъем и перемещение грузов. В настоящее время в связи с развитием техники, совершенствованием производственных процессов на предприятиях народного хозяйства подъемно-транспортные машины имеют большое значение. Развитие многих отраслей промышленности, транспорта и строительства связано с развитием и совершенствованием подъемно-транспортных машин.
Современное состояние строительства гражданских и промышленных зданий было бы невозможно без технически совершенных подъемно-транспортных машин. Работа промышленных предприятий, портов, железнодорожных узлов невозможна без механизации процесса подъема и перемещения грузов.
Значение подъемно-транспортных машин заключается в том, что они являются эффективными средствами механизации на крупных промышленных предприятиях, в строительстве и на транспорте, выполняя наиболее трудоемкие процессы по перемещениям различного рода грузов.
Основной целью данного курсового проекта является решение задачи проектирования и исследования силовой части электропривода грузового лифта, а также достижение цели в том чтобы результаты проектирования могли быть использованы при производстве, монтаже и эксплуатации электропривода грузового лифта на любых предприятиях.
Но в данном курсовом проекте необходимо произвести проектирование и расчеты только силовой части электропривода, а в проектировании и расчетах пускорегулирующей аппаратуры, аппаратуры защиты, аварийного отключения, аварийного освещения, аварийного управления, связи и др., и составлении их электрических схем нет необходимости так как это является отдельными разработками.
1. Конструкция, технические характеристики, типы лифтов (подъёмников)
Внутри шахты вдоль вертикальных направляющих движутся кабина и противовес. Кабина и противовес подвешены на стальных проволочных канатах, которые крепятся к кабине посредством подвески. Тяговое усилие на канатах создается при вращении канатоведущего шкива при включенном приводном электродвигателе. Для остановки и удержания кабины и противовеса в неподвижном состоянии при отключенном электродвигателе служит тормоз. В приямке расположены натяжное устройство ограничителя скорости и буфера. Ограничитель скорости кинематически связан канатом с натяжным устройством и с ловителями, башмаки которых предназначены для остановки кабины, свободно движущейся вдоль направляющих, в случае обрыва или ослабления канатов, а также при превышении кабиной (противовесом) заданных величин скорости движения. Ограничитель скорости установлен в машинном помещении и связан с кабиной канатом.
Для управления движением кабины служит кнопочный аппарат, расположенный внутри на стенке кабины. Электрический сигнал от кнопочного аппарата передается по подвесному кабелю и проводам в шахте в машинное помещение на шкаф управления лифтом. Привод лифта обычно обеспечивает возможность перемещения кабины в двух режимах – на большой и малой скорости. Переключение с большой скорости на малую осуществляется этажным переключателем (датчиком), на который при подходе кабины воздействует отводка (шунт). Движение кабины с малой скоростью продолжается до подхода кабины к датчику точной остановки, закрепленному на стенке шахты. По сигналу датчика точной остановки электродвигатель лебедки и катушка приводного электромагнита тормоза отключаются от сети и кабина затормаживается и удерживается тормозом в неподвижном состоянии. Одновременно подается питание на электродвигатель привода дверей кабины. Двери автоматически открываются совместно с дверями шахты и остаются открытыми после выхода пассажиров из кабины в течение сравнительно малого промежутка времени, задаваемого реле времени в цепи управления лифтом. Затем реле времени замыкает свои контакты и подает питание на электродвигатель привода дверей кабины – двери закрываются. Лифт свободен и готов к работе по вызову, о чем свидетельствуют погасшие сигнальные лампы вызывных аппаратов, установленные на каждом посадочном этаже.
Лебедка лифта может иметь нарезной грузовой барабан или канатоведущий шкив. Барабанные лебедки применяются в настоящее время сравнительно редко, преимущественно в лифтах без противовеса, когда установка противовеса затруднена или невозможна. От канатоведущего шкива тяговое усилие передается канатом за счет действия сил трения между канатом и шкивом. Для увеличения сил трения шкив имеет ручьи (т.е. углубления на образующей цилиндрической поверхности), форма которых при данном угле обхвата шкива каната, выбранном материале и конструкции шкива позволяет обеспечивать сцепление каната со шкивом, достаточное для удержания кабины при статических испытаниях, и исключает возможность подъема кабины при неподвижном противовесе или противовеса при неподвижной кабине.
Преимущественное распространение получили лифты с верхним расположением привода. Нижнее расположение привода характерно для выжимных и тротуарных лифтов. Для малых грузовых лифтов возможно расположение привода сбоку шахты. Основные кинематические схемы лифтов приведены на рис. 2.
Габаритные размеры и конструкция лифтов определяется их назначением, расположением кабины и противовеса в плане и размещением дверных проемов в шахте. Преимущественное распространение в лифтах жилых, административных и промышленных зданий получили шахты и кабины с входом с одной стороны на всех этажах. Иногда предусматривают две двери на противоположных стенах или в двух смежных стенах, расположенных под углом.
Лифты подразделяют (ГОСТ 23748–79) по следующим основным признакам:
а) по виду транспортируемых грузов на: пассажирские, предназначенные для подъема и спуска людей, в том числе с предметами домашнего обихода, если общая масса людей и груза не превышает грузоподъемности лифта; больничные – для подъема и спуска больных на больничных транспортных средствах в присутствии сопровождающего персонала; грузовые – для транспортировки грузов в сопровождении проводника или специально выделенных людей без проводника, в том числе грузовые малые для транспортировки грузов без проводника, причем в последнем случае ограничены грузоподъемность, высота и площадь кабины с целью исключения входа человека в кабину при ее разгрузке и загрузке;
б) по виду грузонесущего устройства: на лифты, оборудованные кабиной или платформой;
в) по виду тягового органа, предназначенного для перемещения кабины или платформы: на канатные, цепные, реечные, винтовые и плунжерные;
г) по виду привода на электрические и гидравлические (грузовые);
д) по виду привода дверей на лифты с дверями, открываемыми вручную, полуавтоматически и автоматически;
е) по виду шахты: на лифты, устанавливаемые в глухой шахте, огражденной на всю высоту и со всех сторон сплошными стенами; устанавливаемые в металлосетчатой шахте, огражденной со всех сторон и на всю высоту металлической сеткой; устанавливаемые в комбинированной шахте, часть которой глухая, а часть металлосетчатая;
ж) по конструкции дверей шахты и кабины на лифты: с распашными дверями (грузовые, больничные и пассажирские для производственных зданий); с горизонтально-раздвижными дверями; с горизонтально-раздвижными дверями, перемещающимся по криволинейным направляющим, с вертикально-раздвижными дверями;
з) по расположению машинного помещения на лифты: с машинным помещением, расположенным над шахтой, под шахтой и сбоку от шахты;
и) по виду системы управления на лифты: с кнопочным внутренним управлением, при котором пуск кабины осуществляется посредством воздействия на кнопки аппарата, находящегося в кабине, а ее остановка на посадочной (загрузочной) площадке происходит автоматически; с кнопочным наружным управлением (грузовые лифты), при котором пуск кабины осуществляется посредством воздействия на кнопки аппарата, установленного вне кабины, а ее остановка на посадочной (загрузочной) площадке происходит автоматически; с простым управлением, обеспечивающим регистрацию только одного приказа или вызова; с собирательным управлением только при движении вниз; с групповым управлением, при котором обеспечивается управление группой лифтов с общей регистрацией вызовов и автоматическим выбором кабин для их выполнения, в том числе только с групповым управлением при движении вниз; с программным управлением одним или группой лифтов, позволяющим установить программу работы лифтов автоматически или вручную.
Основными показателями лифтов (ГОСТ 26334–84) являются грузоподъемность и номинальная скорость движения кабины. Ряд грузоподъемностей лифтов, согласно ГОСТ 26334–84, следующий: 40, 100 (160), 250 (320), 400 (500), 630, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500 (3200), 4000 (5000), 6300 кг. Номинальная скорость движения кабины лифта должна составлять: 0,14; 0,2; 0,25; 0,4 (0,5); 0,63 (0,71); 1,0 (1,4); 1,6 (2,0); 2,5 (2,8); 4,0 (5,6); 6,3 м/с. Параметры, указанные в скобках, не являются предпочтительными. Значение фактической скорости движения кабины не должно отличаться от приведенных выше величин более чем на ±15%. Средняя величина ускорения (замедления) движения кабины лифта при нормальных режимах эксплуатации должна быть (ГОСТ 12.2.074–82 ССБТ) не более 1,5 м/с2 у больничного и 2 м/с2 – у прочих лифтов. Точность остановки кабины на уровне посадочной (загрузочной) площадки должна быть в пределах ±20 мм у грузовых лифтов с загрузкой средствами напольного транспорта, а также у больничных лифтов и ±50 мм – у прочих лифтов.
Полезная площадь пола кабины в зависимости от ее вместимости (ГОСТ 12.3.075–82 ССБТ) должна соответствовать данным табл. 2.
Таблица 2. Полезная площадь пола кабины в зависимости от ее вместимости | |||||
Вместимость кабины, чел. |
Полезная площадь пола кабины, м2, не более |
Вместимость кабины, чел. |
Полезная площадь пола кабины, м2, не более |
Вместимость кабины, чел. |
Полезная площадь пола кабины, м2, не более |
3 | 0,70 | 11 | 2,05 | 19 | 3,25 |
4 | 0,90 | 12 | 2,20 | 20 | 3,40 |
5 | 1,10 | 13 | 2,35 | 21 | 3,52 |
6 | 1,30 | 14 | 2,50 | 22 | 3,64 |
7 | 1,45 | 15 | 2,65 | 23 | 3,76 |
8 | 1,60 | 16 | 2,80 | 24 | 3,88 |
9 | 1,75 | 17 | 2,95 | 25 | 4,00 |
10 | 1,90 | 18 | 3,10 |