港口机械绪论1

绪论,1,港口机械,绪论,2,绪论,3,起 重 机 械 ：周期性循环作业 连输运输机：连续运送物品 装卸搬运车辆：本身运行实现搬运和堆垛 港口专用机械：按特定货种、船型专门设计,绪论,4,第一章 港口起重机概述,绪论,5,第一节 工作特点和分类 第二节 起重机的基本参数及其确定 第三节 起重机械驱动型式 第四节 工作载荷,绪论,6,绪论,7,绪论,8,绪论,9,一、起重量 1. 定义：起重机正常工作时允许起吊的最大质量（t） Q额Q货G取 式中 Q货正常工作时起吊的最大货载质量 G取取物装置的质量。指抓斗、电磁吸盘、 集装箱吊具质量，而不包括吊钩的质量。,§1-2 起重机的主要参数及其确定,绪论,10,绪论,11,4. 确定起重量的原则 应符合国标和部标 起重量必须与转载工作条件和工艺过程相配合 a.门机散货的装卸Q额取决于生产率 t/h b. 门机件杂货的装卸经常起吊的最重件为依据 若难得出现的重大件，则不予考虑 c.轮胎吊臂架40°50°时能吊起经常出现的重件。 最小幅度时能吊起偶尔出现的重大件。,绪论,12,二、幅度（外伸距） 幅度回转类型起重机取物装置中心线至回转中心线的 水平距离。,绪论,13,外伸距桥式卸船机临水侧支腿中心线至吊具中心线最大 水平距离。,绪论,14,绪论,15,绪论,16,绪论,17,绪论,18,四、工作速度 起升速度 m/min 变幅速度（平均）Rmax Rmin m/min 回转速度 r/min 运行速度 m/min 变幅速度 取物装置从 Rmax 到 Rmin 沿水平方 向移动的平均速度。 其它机构的速度即电动机进入稳定运动时反映在工 作装置上的速度。,绪论,19,行程长，则宜采用较高速，行程短， 宜采用较低速，使机构在正常工作时 能有稳定运动阶段。,v,t,稳定运行时间不小于 总时间的1/2。,绪论,20,绪论,21,绪论,22,2提高生产率的措施 提高起重量或降低抓斗自重 增加 n a.速度 b. t起 、t制 c. L d.合并动作 推广先进的管理和操作经验 a.抓货尖 b. t辅 ,绪论,23,绪论,24,绪论,25,对轮胎起重机:,绪论,26,轨距取决于其中的铁路线 标准轨距 一线 6m 二线 10.5m 三线 15.3m 基距考虑轮压、稳定性 汽车起重机采用通用底盘 在汽车底盘的基础上放宽、加大 轮胎起重机 考虑火车能运输,绪论,27,七、起重机整机及其工作机构的工作级别 1. 定义 表明起重机及其机构的工作繁忙程度及载荷 状态的参数 2. 为什么要确定工作级别 起重机工作时反复短暂，周期性、载荷的不均匀性。 为了在设计起重机及其零件时根据不同情况选用不同的许用应力、安全系数 ,特别是疲劳安全系数。 便于用户根据实际工作需要合理地选用相应工作级别的起重机产品。,绪论,28,3划分工作级别的方法和步骤 工作级别：整机 A1 A2 A8 机构 M1 M2 M8 表明繁忙程度 利用等级 整机 U0 U1 U9 机构 T0 T1 T9 表明载荷的满载程度 载荷状态 轻、中、重、特重 根据利用等级和载荷状态，可定出工作级别,绪论,29,4.接电持续率JC值的概念 由于起重机各个机构的工作繁忙程度不同，各机构接电持续率也不一样，计算机构的接电持续率在于更适当地选择电动机。 JC t/T×100% 式中: t 起重机一个工作循环周期中，该机构的运转时间 T 起重机一个工作循环的总时间，T10分钟 分为 15 25 40 60 四种,绪论,30,绪论,31,一、电力驱动 特点：构造简单，操纵维修方便，有一定的过载能力，可以正反转，各机构可分别驱动。 但需要电源 常用电机：交流电机 绕线式（JZR YZR） 鼠笼式（JZ YZ） 直流电机 ZZY ZZJ ZZ系列,§1-3 起重机械的驱动型式,绪论,32,二、内燃机驱动 优点：独立能源，机动性好 缺点：内燃机不能带载起动， 各机构必须带离合器 内燃机不能反转，各机构必须带换向器 内燃机调速困难 结构复杂，噪声，废气,绪论,33,绪论,34,五、电力驱动及电动机的选择 1. 异步电动机的工作原理 转子在旋转磁场中的转动 三相交流电的情况 我国交流频率 f1 =50周/秒 旋转磁场转速 n1 = 60 f1 = 3000转/分 (一对磁极) 对p对磁极来说 n1 = 60 f1/ p 转/分,绪论,35,异步电动机的机械特性 Mn 电动机的额定转矩 Mq 电动机的起动转矩 Mq = 1.6 Mn Mk 电动机的临界转矩,2、电动机工作时的温度变化过程 几种工作制度,绪论,36,a.连续工作制(S1) b.短时工作制 (S2),绪论,37,c.间歇工作制,起动对温度无 影响(S3) d. 间歇工作制,起动、制动 对温度有影响(S4、 S5),绪论,38,3.电动机容量的选择 接电持续率,JC值 载荷作用时间与载荷循环时间的比值，用百分数表示 JC t/T×100% 式中:t 起重机一个循环周期中，该机构的运转时间 T 起重机一个工作循环的总时间，T10分钟 分为 15 25 40 60 四种 计算出的 JC值往上靠，圆整成标准 JC值，作为机构的 JC值。 或根据规范上的表格来选择 JC值。,绪论,39, CZ值 机构惯量增大率与电动机起动次数的乘积 C 机构惯量增大率 GD2d + GD2e C = GD2d GD2d 电动机转子的飞轮矩 (kg.m2) GD2e 工作机构中除了电动机之外的转动质量和移动 质量折算到电动机轴上的等效飞轮矩 (kg.m2) Z 折算的机构每小时全起动次数 Z = dc + 0.25 di + 0.8 f dc每小时全起动次数 di每小时点动次数 f 每小时电气制动次数 初步设计时根据规范上的表格来选择 CZ值。,绪论,40, G值 稳态负载平均系数 1.0 G1 、G2、 G3、 G4 各机构在不同的工作条件下 G值 不同。 可根据规范上的表格来选择 G值。,绪论,41,电动机的额定状态（基准状态）,YZR型绕线式电动机 JC = 40% CZ = 6 作为电动机的额定状态,绪论,42, 转动惯量的折算 以运行机构为例 基本思想： a.所有运动惯量向电机轴（高速轴）折算。 b.位于轴2、轴3上的转动惯量 J2 、J3和位于轴1上的等效质量的转动惯量具有相同的动能。 c.直线运动质量与位于轴1上的上的等效质量的转动惯量具有相同的动能。,绪论,43,J11,J21,J31,Jm1,绪论,44,稳定运动时（不计效率） E系统= ½J112 + ½ J222 + ½ J332 + ½ m v2 22 32 v2 = ½ 12 J1 + J2 + J3 + m 12 12 12 系统折算到 1轴（高速轴）的折算转动惯量 其中：2 /1 = 1 / i21 3 /1 = 1 / i31 1 1 v2 上式 = ½ 12 J1 + J2 + J3 + m i212 i312 12 其中： Ji / ii12 Ji 折算到 高速轴的折算转动惯量,绪论,45,机构起动时 （不计效率） Mn 电动机的额定转矩 （稳定运动时） Mq 电动机的起动转矩 Mq = 1.6 Mn Mab 静力矩 （低速轴上） Mj 静阻力矩 （ Mab 折算到高速轴上 Mab /i = Mj ),J折算,Mq,Mj,Mq - Mj = J折算 通过以上分析，可求得机构起动加速度,绪论,46,电动机选择的步骤 a.初选电动机 根据外载荷及机构速度计算机构的静功率 N静 按机构速度，减速器速比的可能性，确定电动机的极对数。（可类比） 按 JC值 及 CZ值 选功率接近的电动机 b.验算 起制动时间及起制动加速度验算 电动机发热验算 G N静 P 则验算通过 P 电动机产品表上的电动机功率 电动机的过载验算,绪论,47,绪论,48,绪论,49,绪论,50,绪论,51,绪论,52,绪论,53,绪论,54,绪论,55,绪论,56,绪论,57,绪论,58,绪论,59,