Расчет башенного крана и механизма изменений вылета

ВИСШЕЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ



















КУРСОВАЯ РОБОТА

По дисциплине "Введение в информатику"

Тема роботи: Расчет башенного крана и механизма изменений вылета







Исполнил студент

группы МЕХ-08б

Нестеренко Дмитрий

Руководитель работы

Скрипник Т.В.













Донецьк-2009


РЕФЕРАТ



СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗА, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ, ДЛИНА СТРЕЛЫ, НАИБОЛЬШИЙ УГОЛ НАКЛОНА СТРЕЛЫ, БЛОК-СХЕМА, ЕXCEL, DELPHI 3, МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ .

Страниц- 24, Рисунков-8, Таблиц-4, Источников- 3.

Объектом исследования является расчёт мощности и выбор по каталогу кранового электродвигателя. 

Цель работы:

- расчёт мощности и выбор кранового электродвигателя с помощью таблиц Microsoft Excel ;

-составление блок-схемы, описание алгоритма и написание программы на языке Delphi 3, которая предназначена для расчета мощности электродвигателя мостового крана.

В пояснительной записке представлен контрольный просчёт в табличном виде ; блок-схема и описание алгоритма расчёта электродвигателя мостового крана, результат его работы, программный интерфейс; выполнена проверка и анализ результата, полученного программой и контрольным расчетом. 




Содержание



	Введение

		Постановка задачи·

		Контрольный просчёт

		Блок-схема алгоритма

		Описание алгоритма

		Характеристика данных и их условные обозначения

		Текст программы

		Описание программы

		Программный интерфейс

		Описание работы программы

		Заключение

		Список используемой литературы

		Приложение

		


Введение



Подъёмно-транспортные машины

Технологический процесс любого производства неразрывно связан с перемещением огромного количества грузов, начиная от подачи сырья до выдачи готовой продукции. В осуществлении грузовых потоков на предприятиях и комплексной механизации процессов труда основную роль играют системы подъёмно-транспортных машин и оборудования. Грузоподъёмные машины предназначены для подъёма, перемещения и подачи груза в требуемое место, обслуживаемое машиной. Они обслуживают производственные процессы в цехах заводов и на строительных объектах, устанавливают и монтируют промышленное оборудование, выполняют погрузочно-разгрузочные работы на складах и являются составной частью комплексной механизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства. Механизмы передвижения

По месту расположения механизмы передвижения можно разделить на 3 группы:

- мех-мы, расположенные непосредственно на перемещаемой машине;

- мех-мы, расположенные вне перемещаемого объекта с гибкой тягой;

- мех-мы, расположенные непосредственно у ходового колеса;

- по конструкции опорной части крана: рельсовые, безрельсовые, канатные;

- по конструкции ходовой части крана: колёсные, гусеничные, шагающие.

- по роду привода: электрический, Д.В.С., гидравлический, пневматический

Мостовые краны предназначены для выполнения погрузочно-разгрузочных работ и транспортных операций в цехах современных промышленных предприятий, на монтажных и контейнерных площадках, на открытых и закрытых складах. Они перемещаются по рельсовым путям, расположенным на значительной высоте от пола, мало занимают полезного пространства цеха и обеспечивают обслуживание почти всей площади цеха. На открытых складах, монтажных и контейнерных площадках используют мостовые краны, перемещающиеся по рельсовым путям, расположенным на земле (козловые краны).




1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ



Наименование параметра

Обозн.

Ед. изм.

Величина







III в.

Средняя скорость перемещения груза

vср

м/мин

10

Максимальный вылет стрелы

А

м

22

Длина стрелы

LC

м

25

Наибольший угол наклона стрелы

β

град

65

Расстояние от оси вращения крана до корневого шарнира стрелы

r

м

1

к.п.д. механизма

ηм



0,85

Относительная продолжительность включения двигателя

ПВ

%

25



Постановка задачи

Расчет включает определение мощности электродвигателя по среднеквадратичной нагрузке, проверку по максимальному усилию в стреловом полиспасте и по продолжительности времени пуска двигателя и торможения.





Рисунок 1 Схема определения усилия и кинематическая схема механизма изменения вылета крана



Среднеквадратичное усилие в стреловом полиспасте



, 



гдеSПi – усилия в стреловом полиспасте (Приложение );

	Δ l – длины стрелового полиспаста на каждом промежутке

Мощность двигателя



, 



гдеvпол – скорость сокращения полиспаста, м/с;



, 



где 



 – величина сокращения полиспаста;

	 - величина изменения вылета;

	;

	

	

По каталогу крановых двигателей (Приложение 1) по значениям ПВ (ПВ=25%) и ближайшего меньшего NP выбираем тип электродвигателя (MTF 412-6) и его параметры (n=965мин-1 и др.).




2.КОНТРОЛЬНЫЙ ПРОСЧЁТ





Рисунок 2





Рисунок 3




3.БЛОК-СХЕМА





 Vsr, A, Lc, b, Nm, PV, r

   Scp:=0



S1:=0



i:=1,   8

Scp:=Scp+Sp[i]*Sp[i]*dl[i]

      S1:=dS+dl[i]

   начало

2

3

4

5

6

7

14

    нет

    да

   нет

   да

    d_l:=max-min

dl[i]:>max

i:=1,  8

max:=dl[i]

     min:=dl[i]

dl[i]<min

      Scp:=sqrt(Scp/S1)

max:=dl[i]

min:=dl[i]

16

8

9

10

11

12

13

14

15






Amax:=A

Amin:=(cos(b*pi/180))*Lc+r

da:=Amax-iAmin



Vpol:=Vcp/60*d_l/da



Np:=Scp*Vpol/(102*Nm)

      i

5         1             

    -1

PV>PVT[i]

PV:=PVT[i]

DVIGAT:=DVIG[i]

    конец

  16

18

19

 20

21

22

25

 23

17

  да

  нет

PV,

DVIGAT

15

 24



4.ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА



1. Начало алгоритма.

2. Ввод исходных данных.

3-4. Инициализация переменных.

5-7. Организация цикла (данные из приложения 2)

8. Присваивание элементов приложения 2.

10-14.Организация цикла (выбор max и min значения приложения 2).

15-20. Расчёт данных.

21-23. Организация цикла (выбор типа двигателя из приложения1).

24.Вывод типа двигателя.

25.Конец алгоритма.



5.ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ И ИХ УСЛОВНЫЕОБОЗНАЧЕНИЯ



№

п/п

Наименование данных

Обозначение

в алгоритме

Обозначение

в программе

 Тип переменной

1.

Средняя скорость перемещения груза

Vsr

Vsr

real

2.

Максимальный вылет стрелы

А

A

real

3.

Длина стрелы

Lc

Lc

real

4.

Наибольший угол наклона стрелы

b

b

real

5.

Расстояние от оси вращения крана до корневого шарнира стрелы

r

r

real

6.

к.п.д. механизма

Nm

Nm

real

7.

Относительная продолжительность включения двигателя

PV

PV

real

8.

среднеквадратичное усилие

Scp

Scp

real

9.

величина сокращения полиспата

d_l

d_l

real

10.

Аmax

Аmax

Аmax

real

11.

Аmin

Аmin

Аmin

real

12.

скорость сокращения полиспата

Vpol

Vpol

real

13.

Мощность двигателя

Np

Np

real

14.

da

da

da

real

15.

Lmax

Lmax

Lmax

real

16.

Lmin

Lmin

Lmin

real

17.

tip

tip

tip

string

18.

PVT

PVT

PVT

real

19.

dl

dl

dl

real



6.ТЕКСТ ПРОГРАММЫ



unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

StdCtrls, Menus, Grids;

type

TForm1 = class(TForm)

Label1: TLabel;

Edit1: TEdit;

Label2: TLabel;

Edit2: TEdit;

Label3: TLabel;

Edit3: TEdit;

Label4: TLabel;

Edit4: TEdit;

Label5: TLabel;

Edit5: TEdit;

Label6: TLabel;

Edit6: TEdit;

Label7: TLabel;

Edit7: TEdit;

MainMenu1: TMainMenu;

N1: TMenuItem;

N2: TMenuItem;

N81: TMenuItem;

N11: TMenuItem;

N3: TMenuItem;

N4: TMenuItem;

N5: TMenuItem;

N6: TMenuItem;

OpenDialog1: TOpenDialog;

StringGrid1: TStringGrid;

StringGrid2: TStringGrid;

Label8: TLabel;

Label9: TLabel;

Label10: TLabel;

Label11: TLabel;

Label12: TLabel;

Label13: TLabel;

Label14: TLabel;

Edit8: TEdit;

Edit9: TEdit;

Edit10: TEdit;

Edit11: TEdit;

Edit12: TEdit;

Edit13: TEdit;

Edit14: TEdit;

Label15: TLabel;

Edit15: TEdit;

Label16: TLabel;

Edit16: TEdit;

Label17: TLabel;

Edit17: TEdit;

procedure N11Click(Sender: TObject);

procedure N81Click(Sender: TObject);

procedure N4Click(Sender: TObject);

procedure N2Click(Sender: TObject);

procedure N5Click(Sender: TObject);

procedure N6Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

Vsr,A,Lc,b,r,Nm,PV,Scp,S1,max,min:real;

Lmax,Lmin,d_l,Amax,Amin,da,Vpol,Np:real;

tip:array[1..5] of string;

PVT:array[1..5] of real;

dl,Sp:array[1..8] of real;

i:integer;

implementation

{$R *.DFM}

procedure TForm1.N11Click(Sender: TObject); 

Var

F1:textfile;

fname:string;

begin

StringGrid1.Visible:=true;

StringGrid1.Cells[0,0]:='тип дв.';

StringGrid1.Cells[0,1]:='мощность';

fname:='';

if opendialog1.Execute then

begin

fname:=OpenDialog1.FileName;

AssignFile(f1,fname);

Reset(f1);

for i:=1 to 5 do

begin

readln(f1, tip[i]);

readln(f1, PVT[I]);

StringGrid1.Cells[i,0]:=tip[i];

StringGrid1.Cells[i,1]:=formatFloat('0.#',PVT[i]);

END;

closefile(f1);

end;

end;

procedure TForm1.N81Click(Sender: TObject); 

Var

F1:textfile;

fname:string;

begin

StringGrid2.Visible:=true;

StringGrid2.Cells[0,0]:='длина';

StringGrid2.Cells[0,1]:='усилие';

fname:='';

if opendialog1.Execute then

begin

fname:=OpenDialog1.FileName;

AssignFile(f1,fname);

Reset(f1);

for i:=1 to 8 do

begin

readln(f1, dl[i]);

readln(f1, Sp[I]);

StringGrid2.Cells[i,0]:=formatFloat('0.#',dl[i]);

StringGrid2.Cells[i,1]:=formatFloat('0.#',Sp[i]);

END;

closefile(f1);

end;

end;

procedure TForm1.N4Click(Sender: TObject);

begin

Scp:=0;

for i:=1 to 8 do

begin

Scp:=Scp+(Sp[i]*Sp[i])*dl[i];

S1:=S1+dl[i];

end;

Scp:=SQRT(Scp/S1);

edit8.Text:=formatFloat('0.##',Scp);

max:=dl[1];

min:=dl[1];

FOR i:=1 to 8 do

begin

if dl[i]>max then

max:=dl[i];

if dl[i]<min then

min:=dl[i];

end;

edit9.Text:=formatFloat('0.##',max);

edit10.Text:=formatFloat('0.##',min);

d_l:=max-min;

edit11.Text:=formatFloat('0.##',d_l);

Amax:=A;

edit12.Text:=formatFloat('0.##',Amax);

Amin:=(cos(b*pi/180))*Lc+r;

edit13.Text:=formatFloat('0.##',Amin);

da:=Amax-Amin;

edit14.Text:=formatFloat('0.##',da);

Vpol:=Vsr/60*(d_l/da);

edit15.Text:=formatFloat('0.##',Vpol);

Np:=(Scp*1000*Vpol)/(102*Nm);

edit16.Text:=formatFloat('0.##',Np);

For i:=5 downto 1 do

if Np>PVT[i] then

begin

edit17.Text:=tip[i];

break;

end;

end;

procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);

begin

Vsr:=StrToFloat(Edit1.Text);

A:=StrToFloat(Edit2.Text);

Lc:=StrToFloat(Edit3.Text);

b:=StrToFloat(Edit4.Text);

r:=StrToFloat(Edit5.Text);

Nm:=StrToFloat(Edit6.Text);

PV:=StrToFloat(Edit7.Text);

end;

procedure TForm1.N5Click(Sender: TObject); 

begin

Edit1.Text:='';

Edit2.Text:='';

Edit3.Text:='';

Edit4.Text:='';

Edit5.Text:='';

Edit6.Text:='';

Edit7.Text:='';

Edit8.Text:='';

Edit9.Text:='';

Edit10.Text:='';

Edit11.Text:='';

Edit12.Text:='';

Edit13.Text:='';

Edit14.Text:='';

Edit15.Text:='';

Edit16.Text:='';

edit17.Text:='';

For i:=0 to 5 do

Begin

StringGrid1.Cells[i,0]:='';

StringGrid1.Cells[i,1]:='';

end;

For i:=0 to 8 do

Begin

StringGrid2.Cells[i,0]:='';

StringGrid2.Cells[i,1]:='';

end;

StringGrid1.Visible:=false;

StringGrid2.Visible:=false;

end;

procedure TForm1.N6Click(Sender: TObject);

begin

close;

end;

end.



7. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ



Программа состоит из 6 процедур.

procedure N11Click(Sender: TObject);

• видимость таблицы и её заполнение (приложение1).

• ввод исходных данных с формы.

procedure N81Click(Sender: TObject);

• видимость таблицы и её заполнение (приложение2).

• ввод исходных данных с формы.

procedure N4Click(Sender: TObject);

• расчёт технических характеристик мощности электродвигателя.

procedure N2Click(Sender: TObject);

• ввод данных с формы.

procedure N5Click(Sender: TObject);

• очистка данных.

procedure N6Click(Sender: TObject);

• выход из программы



8. ПРОГРАМНЫЙ ИНТЕРФЕЙС





Рисунок 4




Рисунок 5





Рисунок 6






Рисунок 7





Рисунок 8




9.ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ



Программа предназначена для расчёта мощности двигателя и определения типа двигателя крана. 

Для запуска программы заходим в папку, содержащую файлы Delphi. Находим файл с названием: RM.exe, Двойным нажатием вызываем программу и после чего её запускаем. Вводим данные с формы, открываем приложение8 и приложение1, после нажимаем кнопку Расчёт(получаем нужные результаты). Затем нажимаем кнопку Очистить(очищая данные с формы).Нажимаем кнопку Выход и выходим из программы. 




ЗАКЛЮЧЕНИЕ



После выполнения данной курсовой работы и анализа полученных результатов можно сделать вывод, что результаты, полученные в программе, составленной на языке программирования Delphi 3 идентичны расчётам в табличном процессоре Microsoft Office Ехсе1.

Данная программа предназначена для выбора и расчета крюковой подвески мостового крана, а конкретней для расчета суммарного напряжения крюковой подвески.

Программа сделана при помощи приложений Borland Delphi 3. Все просчёты были продублированы на пакете Microsoft Ехсе1.

Данная курсовая работа выполнялась на основе знаний, полученных в ходе изучения курса "Введение в информатику" и других общеобразовательных дисциплин. Целью курсовой работы являлось закрепление теоретических знаний и практических навыков студентов по основам алгоритмизации, программированию, и отладке программ при решении инженерной задачи.

Содержанием курсовой работы является расчётная технологическая задача, одной из специальных дисциплин, читаемых студентам на старших курсах. Таким образом, в дальнейшем это позволит использовать знания, полученные при выполнении данной курсовой работы, в научно-исследовательской работе студентов, курсовом и дипломном проектировании.




СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ



1. Ф.К. Иванченко.2-е издание. Конструкция и расчёт подъёмно-транспортных машин. Киев, "Выща школа", 1988.

2. Методические указания и задания к курсовой работе по курсу "Введение в информатику для студентов специальности 07.09.0218 "Металлургическое оборудование"/ сост.:И.В. Дынник, О.Э.Толкачёв,-Донецк: ДонНТУ, 2007,-64с.

3. В.В.Фаронов Dе1рhi 3 Учебный курс., Нолидж, 1998, с.390




Приложения



Приложение 1



Технические данные крановых электродвигателей серии MTF с фазовым ротором 50 Гц, 220/380 и 500 В

Тип двигателя

Мощность на валу, кВт при

Частота вращения, мин-1

Максимальный момент, кгс·м

Маховый момент ротора, кгс·м2

Момент инерции ротора, кгс·м·с2

Вес электродвигателя, кгс



ПВ=15%

ПВ=25%

ПВ=40%











MTF 012-6

3,1





785













2,7



840

5,7

0,115

0,00293

58







2,2

890









MTF 211-6

10,5





895













9



915

19,5

0,46

0,0117

120







7,5

930









MTF 311-8

10,5





665













9



680

27

1,1

0,028

170







7,5

695









MTF 411-6

30





945













27



955

65

2,0

0,0510

280







22

965









MTF 412-6

40





960













36



965

95

2,7

0,0688

345







30

970












Приложение 2



Величина усилий по длине стрелового полиспаста

Δ l, м

22,6

21,8

21,2

21,1

19,2

18,3

17,6

17,2

SП

48,6

44,8

41,6

38,5

35,4

31,5

28,2

25,4