Международная классификация предусматривает 8 номинальных режимов работы электродвигателя с условными обозначениями S1 - S8.
Продолжительный режим работы электродвигателя S1 - работа машины при неизменной нагрузке достаточно длительное время для достижения неизменной температуры всех ее частей.
Кратковременный режим работы электродвигателя S2 - работа машины при неизменной нагрузке в течение времени, недостаточного для достижения всеми частями машины установившейся температуры, после чего следует остановка машины на время, достаточное для охлаждения машины до температуры, не более чем на 2°С превышающей температуру окружающей среды.
Для кратковременного режима работы нормируется продолжительность рабочего периода 15, 30, 60, 90 мин.
Повторно - кратковременный режим работы электродвигателя S3 - последовательность идентичных циклов работы, каждый из которых включает время работы при неизменной нагрузке, за которое машина не нагревается до установившейся температуры, и время стоянки, за которое машина не охлаждается до температуры окружающей среды. В этом режиме цикл работы таков, что пусковой ток не оказывает заметного влияния на превышение температуры. Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия и не превышает 10 мин. Режим характеризуется величиной продолжительности включения в процентах:
ПВ = (tр / (tр + tп)) х 100%(1)
где ПВ - продолжительность включения, %;
tр - время работы, с;п - время паузы, с.
Нормируемые значения продолжительности включения: 15, 25, 40, 60%, или относительные значения продолжительности рабочего периода: 0,15; 0,25; 0,40; 0,60.
Для режима S3 номинальные данные соответствуют только определенному значению ПВ и относятся к рабочему периоду.
Режимы работы электродвигателей S1 - S3 являются в настоящее время основными, номинальные данные на которые включаются отечественными производителями в каталоги и паспорт машины. Номинальные режимы работы электродвигателей S4 - S8 введены для того, чтобы впоследствии упростить задачу эквивалентирования произвольного режима номинальным, расширив номенклатуру последних.
Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов S4 - последовательность идентичных циклов работы, каждый из которых включает время пуска, достаточно длительное для того, чтобы пусковые потери оказывали влияние на температуру частей машины, время работы при постоянной нагрузке, за которое машина не нагревается до установившейся температуры, и время стоянки, за которое машина не охлаждается до температуры окружающей среды.
Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов и электрическим торможением S5 - последовательность идентичных циклов работы, каждый из которых включает достаточно длительное время пуска, время работы при постоянной нагрузке, за которое машина не нагревается до установившейся температуры, время быстрого электрического торможения и время стоянки, за которое машина не охлаждается до температуры окружающей среды. Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов и электрическим торможением S7 - последовательность идентичных циклов, каждый из которых включает достаточно длительный пуск, работу с постоянной нагрузкой и быстрое электрическое торможение. Режим не содержит пауз.
Перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения S8 - последовательность идентичных циклов, каждый из которых включает время работы с неизменной нагрузкой и неизменной частотой вращения, затем следует один или несколько периодов при других постоянных нагрузках, каждой из которых соответствует своя частота вращения (например, этот режим реализуется при переключении числа пар полюсов асинхронного двигателя). Режим не содержит пауз.
Режим работы крюковых опорных двухбалочных кранов регламентированы ГОСТ 25711-83 (грузоподъемность 5-50 т) и ГОСТ 24378-80 (ГОСТ на технические условия). По ГОСТ 25546-82 режим работы для кранов, управляемых из кабины относится к группе 5К-7К.
Данный режим характеризуется следующими особенностями; постоянная работа с грузами, близкими по массе к номинальным, с высокими скоростями, большим числом включений, высокой продолжительностью включения ПВ.
Такой режим характерен для механизмов технологических кранов, цехов и складов на заводах с крупносерийным производством, кранов литейных цехов и механизмы подъема строительных кранов.
Рабочий цикл крана состоит из трёх этапов:
захват груза;
рабочий ход (перемещение груза, разгрузка);
холостой ход (возврат грузоподъёмного механизма в исходное положение).
Рабочий и холостой ход на диаграммах движения имеют также три характерных участка: разгон, установившееся движение и торможение. Причем, очень важное значение имеют участки разгона и торможения, так как именно в эти моменты и возникают динамические нагрузки. При интенсивном использовании общее число циклов работы крана за срок его службы составляет 500000..1000000 циклов. Группа режима работы крана определяется по известному классу использования и классу нагрузки крана.
II. Технологическая часть
2. Описание принципиальной схемы управления объекта
Схема управления должна отвечать всем требованиям, заданным ранее.
Наиболее распространенной схемой является схема, построенная на основе командоконтроллера. Она имеет высокую ремонтопригодность, дешевую элементную базу и большую надежность. Контроль нулевого положения командоконтроллера SA осуществляет реле KS, контакт которого подает питание на схему управления. В первом положении «Вперед» включаются контакторы KM1 и KM2, которые подключают статор двигателя к сети. Блок-контакт КM2 включает реле K, которое включает контактор тормозного электромагнита KM3. При этом двигатель растормаживается и идет в ход при полностью включенном в цепь ротора реостате. Во втором положении контроллера включается контактор KM4, который шунтирует предварительную ступень пускового реостата.
2.1 Монтаж, демонтаж мостовых кранов
Мостовой кран является самым распространенным в связи с наибольшей популярностью кранов такого типа. Монтаж мостовых кранов условно можно разделить на несколько видов: это монтаж кран балок грузоподъёмностью 1 и 2 тонны, монтаж мостовых кранов грузоподъёмностью до 16 тонн и монтаж двухбалочных кранов. Самым простым и наименее труднозатратным выступает монтаж небольших кран балок. Монтаж кран балок зачастую не требует грузоподъёмной техники и может выполняться одним или двумя специалистами при помощи нескольких элетротельферов, которые так же называются лебёдками. В таком случае сама конструкция крана поднимается поочерёдно под небольшим углом, после чего монтируется на подкрановые пути. Монтаж мостового крана грузоподъёмностью более 2 тонн в большинстве случаем требует вмешательства грузоподъёмной техники. В некоторых ситуациях в роли такой грузоподъёмной техники может выступать другой мостовой кран, но всё же окончательный подъём крана монтажные специалисты осуществляют при помощи автокрана. В некоторых случаях монтаж мостовых кранов с длинной пролётной частью может осуществляться при помощи нескольких автокранов. Монтаж двух балочных кранов наиболее сложен и требует больших трудозатрат. Это связано с большой массой двухбалочных кранов, а так же их размерами, ведь помимо самих балок к ним так же прилагаются так называемые галереи, которые обеспечивают лёгкий доступ к электрическим устройствам двух балочных мостовых кранов. Технология монтажа мостового крана, напрямую зависит от вида монтируемого мостового крана и делится на подвесные и опорные. Монтаж подвесных мостовых кранов начинается на земле. Сперва происходит сбор концевых балок вместе с пролётной. После чего собранная конструкция подвесного мостового крана поднимается краном на высоту и крепится к подкрановым путям. Технология монтажа мостовых кранов, в случае с опорными несколько отличается. Монтаж опорных мостовых кранов начинается с установки концевых балок на подкрановый путь. На данном этапе установка мостового крана на подкрановые пути является основной и лишь после этого пролётную, несущую балку опорного крана поднимают над подкрановыми путями и устанавливают на концевые балки. Следующим шагом в монтаже опорного мостового крана является закрепление его концевых балок с несущей. Независимо от типа монтируемого крана можно выделить монтаж ручного мостового крана и монтаж электрического мостового крана. Если в первом случае монтаж мостового крана заканчивается после монтажа самих металлоконструкций, то во втором случае после монтажа металлоконструкций так же необходимо произвести испытание мостового крана, которое так же называется пуско-наладочными работами. Таким образом, заключительным этапом в монтаже мостовых кранов является испытание мостового крана. Необходимость демонтировать мостовый кран возникает очень редко (в случае неисправности крана, демонтажа здания и др.). Иногда требуется демонтированный мостовый кран перевезти на новый производственный объект. Во всех случаях, для демонтажа производятся те же действия, что при монтаже, только в обратной последовательности.
2.2 Монтаж электрооборудования крана
При подготовке и производстве работ по монтажу кранов на объекте должна учитываться степень заводской электромонтажной готовности кранового оборудования, которая регламентируется ГОСТ 24378-80Е. Предприятием-изготовителем, в соответствии суказанным ГОСТ, должны быть выполнены следующие работы на кранах общего назначения:
электромонтаж крановых кабин и грузовых тележек;
изготовление токоподвода к грузовой тележке;
изготовление узлов (жгутов) электропроводов с наконечниками и маркировкой концов для мостов;
установка на мосту крана подставок и кронштейнов под электрооборудование, протяжных ящиков, коробов или труб для прокладки электропроводов;
сборка электроаппаратуры, устанавливаемой на мосту (сопротивления, магнитные станции), в блоки с монтажом внутренних электросхем.
Работы по монтажу электрической части мостовых кранов следует выполнять на нулевой отметке до подъема моста, кабины крановщика и тележки в проектное положение. До начала электромонтажных работ должна быть осуществлена приемка крана под монтаж от механомонтажной организации, оформляемая актом. В акте должно быть оговорено разрешение на производство электромонтажных работ на кране, в том числе и на нулевой отметке. На нулевой отметке необходимо выполнять максимально возможный объем электромонтажных работ, приступать к которым следует после надежной установки моста на выкладках и оформления разрешения механомонтажной организации. Оставшийся объем электромонтажных работ необходимо выполнять после подъема крана в проектное положение и установки его в непосредственной близости от переходной галереи, лестницы или ремонтной площадки, с которых должен быть обеспечен надежный и безопасный переход на кран. Кроме того, до производства электромонтажных работ на кране, установленном в проектное положение, должны быть: полностью закончены сборка и установка моста, тележки, кабины, ограждений и перил; главные троллеи ограждены или расположены на расстоянии, исключающем доступ к ним с любого места на кране, где могут находиться люди. Электрическую часть кранов монтируют в два этапа:
1 ) На заводе - изготовители кранов.
2) На месте установке крана.
Ранее большую часть электромонтажных работ выполнялась различными методами электромонтажными организациями. Состав работ по электромонтажу крана и объем их выполнения предприятием - изготовителем определяются проектом электрической части крана, который содержит электрическую схему крана, таблицу соединений; чертежи узлов электропроводок, размещения электрооборудования, блоков, труб, коробов; инструкцию по монтажу, пуску, регулированию обкатки крана на месте его монтажа.
Предприятие - изготовитель производит полный монтаж кабины управления и грузоподъемной тележки крана, монтаж на мосту установочных элементов под электрооборудование, заготовку элементов главного и вспомогательного элементов электроприводов, в том числе гибкого кабеля в разведенном виде или жестких троллеев в виде замаркированных секций, а так же крепежных, несущих и поддерживающих конструкций.
В основном монтаж электрооборудования мостового крана включает в себя выполнение следующих работ:
разбивка кабельных трасс и прокладка кабеля в дальнейшем;
установка креплений под кабель;
монтаж и установка конструкций под аппараты;
установка самих аппаратов управления.
Электромонтажные работы в настоящее время ведутся на высоком уровне инженерной подготовки, с максимальным переносом этих работ с площадок в мастерские монтажно-заготовительных участков и на заводы электромонтажных организаций. Электромонтажные, проектные и научно - исследовательские организации совместно с электротехнической промышленностью ведут большую работу по изготовлению электрооборудования крупными блоками и узлами. В практику электромонтажных и ремонтных работ внедряются современные механизмы, приспособления, инструменты, средства малой механизации.
2.3 Эксплуатация электрооборудования мостового крана
При осмотре принимаемого в эксплуатацию вновь смонтированного электрооборудования кранов и подъемников приемочная комиссия обращает внимание на то, чтобы:
провода, проложенные на кране, были защищены от механических повреждений, могущих иметь место при ремонте механической части крана;
проводка в местах, где она может соприкасаться с вредно действующими на ее изоляцию маслами, была уложена в стальных трубах или коробах;
в местах выхода и входа проводов из труб в конечные выключатели, в командоаппараты и кнопки управления изоляция проводов была бы защищена изоляционными трубками от перетирания;
электродвигатели и пускорегулирующая аппаратура грузоподъемных устройств, установленная на открытом воздухе, была защищена от атмосферных осадков;
между аппаратами и опорными конструкциями были положены резиновые шайбы, ослабляющие неблагоприятное влияние вибрации на работу аппаратов;
установка контроллеров для удобства их осмотра и ремонта производилась с расстоянием между ними не менее 100 мм, рукоятки и маховики управления были расположены на высоте от пола не менее 1050 мм и не более 1150 мм;