Совершенствование системы защиты и контроля технического состояния крана мостового типа

• Автор: Столяров, Дмитрий Петрович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ И КОНТРОЛЯ КРАНОВ МОСТОВОГО ТИПА
1.1 Анализ требований предъявляемых к системам контроля и защиты кранов мостового типа
1.2 Обзор приборов и систем контроля и защиты кранов мостового типа
1.2.1 Ограничители грузоподъемности кранов мостового типа
1.2.2 Регистраторы параметров работы крана
1.2.3 Устройства защиты электроприводов механизмов кранов от обрыва фаз и перегрузок
1.3 Анализ современных систем контроля и защиты кранов мостового типа. Постановка задачи
1.4 Выводы
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА
2.1 Постановка задачи
2.2 Математическое моделирование процессов асинхронного электродвигателя
2.3 Математическое моделирование процессов механической части
2.4 Выводы
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ГРУЗА
3.1 Предварительные замечания
3.2 Выявление информационных параметров характеризующих опасные производственные воздействия
3.2.1 Характеристики для измерения массы поднимаемого груза
3.2.2 Характеристики для оценки тормозного момента тормоза механизма подъема
3.3 Определение внешних факторов, которые влияют на точность измерения
3.3.1 Влияние качества электрической энергии на характеристики приводного двигателя механизма подъема
3.3.2 Влияние температуры двигателя механизма подъема на его рабочие характеристики
3.4 Разработка алгоритмов работы комплексной системы контроля и защиты и исследования режимов работы механизма подъема груза
3.4.1 Исследования установившихся режимов работы механизма подъема
3.4.2 Исследования динамических режимов работы механизма подъема
3.4.3 Алгоритмы работы комплексной системы контроля и защиты
3.5 Выводы
4 КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЕЕ РАБОТЫ
4.1 Предварительные замечания
4.2 Структурная схема микропроцессорной системы защиты с функциями автоматического контроля
4.3 Способы измерения информационных характеристик примененные в разработанном приборе
4.4 Экспериментальные исследования
4.4.1 Экспериментальное определение зависимости потерь мощности от частоты вращения ротора и усилия в полиспасте..
4.4.2 Проверка адекватности математической модели
4.4.3 Экспериментальные исследования влияния нагрузки двигателя на значение частоты вращения и активной потребляемой мощности

4.4.4 Экспериментальные исследования влияния величины тормозного момента на время затормаживания, отклонение потребленной энергии и значение максимального изменения скорости при пуске
4.4.5 Экспериментальная проверка работоспособности алгоритмов регистратора параметров и системы автоматического контроля тормозного момента
4.5 Испытательные установки и оборудование
4.5.1 Экспериментальная установка механизма подъема на базе крана МК-
4.5.2 Экспериментальная нагрузочная установка
4.5.3 Стенд приемосдаточных и типовых испытаний колодочных тормозов ТКГ-300, ТКГМ-300, ТКГ-400, ТКГМ-
4.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

стало возможным благодаря развитию современной микропроцессорной техники. На таком принципе разработан «Ограничитель грузоподъемности электрического крана» [63]. Чувствительный элемент, по которому определяют массу поднимаемого груза, представляет собой датчик Холла, который' измеряет скорость вращения вала электродвигателя. Такой датчик не воспринимает механического воздействия, что повышает его срок службы. Наряду с этим, датчиком Холла можно оснастить любую грузоподъемную лебедку независимо от ее конструкционного исполнения, что позволяет осуществить унификацию датчика и упростить его монтаж. В тоже время прибор обладает двумя корректирующими датчиками: датчик тока и напряжения питающей сети. У данного устройства есть ряд недостатков:
- масса груза известна только во время подъема груза;
- не реализовано определение цикла нагружения крана;
- нет возможности использовать данное устройство на кранах, у которых можно изменять скорость подъема.
Два первых недостатка данного устройства делают невозможным использовать совместно с регистратором параметров работы крана, а третий снижает область применения. В тоже время, выход из строя датчика частоты вращения вала двигателя приводит к утрате информации о весе груза и как следствие, потери работоспособности системы безопасности. Повысить надежность прибора можно путем резервирования информационных каналов о массе поднимаемого груза. С этой целью следует провести поиск новых информационных характеристик.
Применение регистратора параметров на кранах позволяет получить объективную информацию о режимах работы и данные для анализа причин отказов узлов и механизмов [104]. Существование возможности определения причин отказов узлов и механизмов при обработки информации, считанной с регистратора параметров, делает реальной' возможность осуществлять контроль технического состояния узлов и механизмов, а также прогнозировать их отказ в