Упрощенная кинематическая схема механизма горизонтального перемещения крана штабелера по напольному рельсу

1.

Задание на проектирование

Разработать электропривод для механизма горизонтального перемещения крана-штабелера, обеспечивающий выполнение его технологических требований по исходным данным, приведенным в таблице 1.

Таблица 1.1

Технологические данные	Обозначение	Размерность	Значение
Максимальное количество ячеек (рядов) по длине		-	64
Длина ячейки		м	1
Масса незагруженного крана		кг	1600
Масса груза		кг	250
Номинальная скорость передвижения			1
Допустимое ускорение (замедление)			0,5
Число включений в час		-	60
Диаметр ходового колеса		м	0,2
Диаметр цапфы		м	0,06
Точность остонова		м	0,002
Путь перемещения на пониженной скорости в зоне точного останова		м	0,04
Расчетный путь		м	32

При расчетах систем электропривода предполагается, что электрооборудование эксплуатируется на высоте не более 800 м над уровнем моря в условиях умеренного климата в сухом отапливаемом помещении (климатические условия и категория размещения У4 или УХЛ4 по ГОСТ 15150–69), при отсутствии в атмосфере токопроводящей пыли и коррозионно-активных веществ, а также при практическом отсутствии вибрационных нагрузок (группа эксплуатации М1 по ГОСТ 17516–70), степень защищенности электрооборудования и электродвигателей от внешних воздействий должна быть не менее чем IР23 по ГОСТ 14294–72, 14494–72.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание на проектирование. 2

2. Введение. 3

3. расчет тахограммы механизма. 3

4. расчет статической мощности на валу электродвигателя горизонтального перемещения 3

5. предварительный выбор электродвигателя. 3

6. Расчёт статического момента и суммарного момента инерции электропривода, приведенных к валу двигателя. 3

7. Расчёт участков нагрузочной диаграммы.. 3

8. Поверка выбранного электродвигателя по нагреванию и по перегрузке. 3

9. Анализ динамических свойств электромеханического преобразователя, как объекта управления. 3

10. Выбор преобразователя частоты.. 3

11. Заключение. 3

Библиографический список. 2

Введение

Краном-штабелером называется подъемно-транспортная машина циклического действия, предназначенная для обслуживания складов. Кран-штабелер передвигается по рельсам вдоль прохода, по обе стороны которого расположены стеллажи, состоящие из горизонтальных и вертикальных рядов ячеек, в которых на опорах располагаются контейнеры, тарные ящики или поддоны с деталями (грузом). Краны-штабелеры оборудованы вертикальной колонной, по которой перемещается грузовой захват или специальная платформа.

Краны-штабелеры имеют три механизма с электрическим приводом:

1. Механизм горизонтального перемещения штабелера по напольному рельсу в проходе между стеллажами. Максимальный путь перемещения этого механизма определяется количеством рядов ячеек, расположенных по длине.

2. Механизм вертикального перемещения (механизм подъема и опускания грузоподъемника). Максимальный путь перемещения этого механизма определяется количеством рядов (этажей) ячеек, расположенных на высоте.

3. Механизмы передвижения грузового телескопического захвата.

Установка грузов в стеллажи производиться следующим образом: с приемной площадки путем выдвижения телескопического грузового захвата груз забирается и устанавливается на грузовой платформе. После этого механизмы горизонтального перемещения и подъема производят установку грузовой платформы напротив заданной ячейки стеллажа. Причем вилы грузового захвата при установке груза в пустую ячейку находятся на 30-50 мм выше ячейки. Затем производится выдвижение грузового захвата внутрь стеллажа и опускание его на 10-20 мм ниже уровня ячейки. При этом груз остается лежать на опорной плоскости стеллажной ячейки, грузовой захват убирается внутрь крана-штабелера, который возвращается в исходной положение.

Доставка груза со склада производится аналогично, только в обратной последовательности.

Таким образом, как следует из технологических требований, необходимо обеспечить позиционирование механизмов горизонтального и вертикального перемещения с высокой точностью – (2÷5) мм. Для обеспечения такой точности необходимо создавать позиционные электроприводы, управление которыми производится в функции знака и модуля рассогласования между заданным и истинным положением управляемого механизма. В этом случае можно обеспечить требуемую точность позиционирования бес использования режима пониженной скорости.

При отсутствии контура положения отрезок пути перед точной остановкой (40÷60) мм механизм должен пройти на пониженной скорости, что позволит обеспечить требуемую точность позиционирования.

Кроме того, по условиям работы грузозахватного устройства (при транспортировке грузов на стеллаж и при их извлечении со стеллажа) должно быть обеспечено перемещение механизма вертикального перемещения в каждом цикле работы крана-штабелера на 30-50 мм в режиме пониженной скорости или по треугольной тахограмме.

Требования к электроприводу

Электропривод крана штабелера должен обеспечивать следующие требования:

1) Режим работы – повторно-кратковременный.

2) Диапазон регулирования скорости ( при отсутствии контура положения) – до  ( в зависимости от требуемой точности позиционирования).

3) Необходимость точного позиционирования механизма в фиксированных точках.

4) Необходимость ограничения значений ускорения и замедления с целью предотвращения пробуксовки.

5) Возможность осуществления реверса.

Упрощенная кинематическая схема механизма приведена на рис.2.1.

Упрощенная кинематическая схема механизма горизонтального перемещения крана штабелера по напольному рельсу

1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – тормоз; 4 – ходовое колесо

Рис.2.1