【正文】 港口多用途門座起重機(jī)綜述。optimization[Ⅱ]．Int．J．N．Meth．Eng。fornewmovingMethodCompany，1970llTheoryRobertS．G，Beveridge參考文獻(xiàn)[1] 機(jī)電傳動(dòng)控制 鄧星鐘 華中科技大學(xué)出版社[2] 可編程控制器原理及應(yīng)用 彭利標(biāo)等 西安電子科技大學(xué)出版社[3] 起重運(yùn)輸機(jī)機(jī)械電控線路及其元件 周欣華 人民交通出版社[4] 可編程序控制器（plc）應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例 袁任光 華南理工大學(xué)出版社[5] 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!在此謹(jǐn)向郭建明老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。除此之外，我們組和老師還有另外兩個(gè)交流途徑：打電話和上網(wǎng)，為此老師還特意建立一個(gè)群，以便大家第一時(shí)間接收到畢業(yè)設(shè)計(jì)的最新消息和資料，每次大家都在群不亦樂乎的討論著畢業(yè)設(shè)計(jì)的事情。我此次的任務(wù)是做門式起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的電氣控制。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的時(shí)段最長(zhǎng)、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計(jì)。其次我要感謝同組同學(xué)對(duì)我的幫助和指點(diǎn)，沒有他們的幫助和提供資料，沒有他們的鼓勵(lì)和加油，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就不會(huì)如此的順利進(jìn)行。在設(shè)計(jì)的過程中，我們不但鞏固了課本教學(xué)過程中所學(xué)習(xí)到的知識(shí)，更讓我們對(duì)于抽象的知識(shí)有了一個(gè)感性的具體的認(rèn)識(shí)，并嘗試將知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去，這對(duì)于我們電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來說，無疑是一個(gè)很好的鍛煉與強(qiáng)化的機(jī)會(huì)，為將來做好工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)小結(jié) 通過此次歷時(shí)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們受益匪淺。減幅限位保護(hù)由QS31承擔(dān)，其工作原理與增幅限位保護(hù)相同。當(dāng)增幅到極限位置時(shí)，3QS2 的常閉觸頭斷開，KMR3失電而釋放，3M失電，進(jìn)行分級(jí)制動(dòng)，直至停止增幅。變幅機(jī)構(gòu)的特有保護(hù)是增幅，減幅限位保護(hù)。與此同時(shí)，KT5線圈失電，延時(shí)后，KT5觸頭動(dòng)作，使KA34釋放，3YM2也失電，相應(yīng)的液壓推桿進(jìn)一步對(duì)3M進(jìn)行制動(dòng)，使之停轉(zhuǎn)。欲使3M停轉(zhuǎn)，可以將3LK手柄回零，KA33釋放，油泵電動(dòng)機(jī)3YM1失電，液壓推桿對(duì)3M進(jìn)行制動(dòng)。除以上運(yùn)轉(zhuǎn)功能不變外，線圈KM32得電，二級(jí)電阻切除，線圈KT6得電，觸點(diǎn)KT6延時(shí)閉合，延時(shí)閉合后，KM33得電，三級(jí)電阻切除，同時(shí)線圈KT6失電（由于觸點(diǎn)KM33起到自鎖作用，故線圈KM33長(zhǎng)期得電）線圈KM33得電后，線圈KT7得電，觸點(diǎn)KT7延時(shí)閉合，延時(shí)后，線圈M34得電，四級(jí)電阻切除，電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)，變幅速度最大，線圈KM34得電的同時(shí)，線圈KT7失電，（由于觸點(diǎn)KM34起到自鎖作用，線圈KM34長(zhǎng)期得電）。除以上的功能運(yùn)轉(zhuǎn)不變外，線圈KM31得電，使得主電路和控制電路中觸電KM31均閉合，此時(shí)一級(jí)電阻切除，變幅速度加快。而線圈KMR3得電，使得主電路及控制電路中常開觸頭，KMR3均閉合常閉觸點(diǎn)均斷開，電動(dòng)機(jī)3M啟動(dòng)開始增幅，此時(shí)由于全電阻接入，轉(zhuǎn)速較低。 變幅機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)調(diào)速過程：以增幅為例，主令開關(guān)處中位零檔時(shí)，線圈3KA3KA4均失電，液壓推桿制動(dòng)器閘瓦報(bào)警電動(dòng)機(jī)3M，3M不能運(yùn)轉(zhuǎn).主令控制開關(guān)扳到左1擋，主令開關(guān)觸點(diǎn)K2，K4閉合，使得線圈KA33，KT5，KMR3得電，線圈KA33得電，使得主電路中KA33閉合，3YM1工作，使得一級(jí)制動(dòng)器松閘，線圈KT5得電，使得觸點(diǎn)KT5立即閉合，線圈KA34得電，主電路觸點(diǎn)KA34閉合，電動(dòng)機(jī)3YMR2啟動(dòng)，二級(jí)制動(dòng)器松閘。KA31是控制3YM的中間繼電器。由于慣性大，并且是鋼制結(jié)構(gòu)，如果制動(dòng)太快，沖擊力就很大。3YM3YM2是電力液壓推桿上的油泵電動(dòng)機(jī)，他們得電后，制動(dòng)閘瓦松開，3M可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中接有RS3啟動(dòng)電阻。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。如手柄從0位置向左轉(zhuǎn)動(dòng)到1位后，觸點(diǎn)4閉合：當(dāng)手柄從0位置向右轉(zhuǎn)動(dòng)到1位后，觸點(diǎn)3閉合，其他類推。由于主令控制器的觸頭多，在電氣傳統(tǒng)系統(tǒng)圖除了用下圖中圖形符號(hào)外，為了更清楚的表示其觸點(diǎn)的分合狀況，還常用下圖中所示的觸點(diǎn)合斷表來表示。 左右旋轉(zhuǎn)形成限位保護(hù) 用行程開關(guān)，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械要求運(yùn)動(dòng)的位置通過行程開關(guān)發(fā)出信號(hào)，再通過控制電路中的繼電器和接觸器來控制電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。 過電流保護(hù) 用熔斷器串聯(lián)在主電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，它的熔體能自動(dòng)迅速熔斷，從而切斷電路，使電器設(shè)備不致?lián)p壞。綜述：選用轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速。這種方法只適合繞線式異步電動(dòng)機(jī)，其啟動(dòng)電阻可間作調(diào)速電阻用。 變頻調(diào)速 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于定子電源的頻率f，若連續(xù)的調(diào)節(jié)定子電源頻率f，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速n=nN時(shí)，f2很小，X和R近似為零，這就相當(dāng)于轉(zhuǎn)子被短路，啟動(dòng)完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)：具有自動(dòng)平滑調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的良好啟動(dòng)特性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，無需經(jīng)常維修；其缺點(diǎn)是：功率因數(shù)低，因而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的增大受到限制，且不能作為調(diào)速電阻。從而提高了轉(zhuǎn)自電路的功率因數(shù)，增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如圖2所示，Tst=TA,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TL，加速轉(zhuǎn)矩Ta1=TATL,轉(zhuǎn)速沿直線上升，軸上輸出轉(zhuǎn)矩下降，當(dāng)下降到TB時(shí)，為使系統(tǒng)保持較大的加速度，KM3閉合使各相電阻中的Rst3被短接，啟動(dòng)電阻由R3減為R2，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線由Ⅲ變?yōu)棰颍灰猂2的大小選擇合適，并掌握好切除時(shí)間，就能保證在電阻剛被切除的瞬間電動(dòng)機(jī)軸上輸出轉(zhuǎn)矩重新回升到TA，使電動(dòng)機(jī)重新獲得最大的加速轉(zhuǎn)矩。,并且屬于變負(fù)載機(jī)構(gòu),在全伸出時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩可能超載,需加超負(fù)荷限制器幅度保護(hù)。有增減幅要求,故要求電動(dòng)機(jī)能正反兩方向運(yùn)行。雖然連桿機(jī)構(gòu)不適于告訴運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和，而這里的場(chǎng)合也不宜高速，同時(shí)它所具有的各種優(yōu)點(diǎn)，性能均滿足要求。綜上所述的方案中，選取第二方案，其優(yōu)點(diǎn)是：物品的懸掛長(zhǎng)度減小，擺動(dòng)現(xiàn)象減輕，起升繩的長(zhǎng)度和磨損減小，壽命長(zhǎng)。在同樣幅度情況下，~。（3）平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)圖33 圖所示的平行四邊形組合臂架，通過拉桿、象鼻梁、臂架與連桿構(gòu)成的平行四邊形機(jī)構(gòu)，可保證物品嚴(yán)格地走水平線。 上圖中象鼻梁端點(diǎn)的軌跡是雙葉曲線，曲線下部近似水平。如果臂架系統(tǒng)的尺寸選擇合適，則在有效的幅度范圍內(nèi)，象鼻梁的端點(diǎn)將沿著接近水平線的軌跡移動(dòng)。（2）組合臂架式四桿變幅機(jī)構(gòu)圖32 1—象鼻梁 2—拉桿 3—?jiǎng)颖? 上圖即為組合臂架式四桿機(jī)構(gòu)的工作原理示意圖。從卷筒出來的鋼絲繩，經(jīng)過裝在擺動(dòng)桿上面的導(dǎo)向滑輪B，然后通過臂架頭部A。下面就列舉幾種滿足要求的機(jī)構(gòu)：（1）單臂架繩索補(bǔ)償式四桿變幅機(jī)構(gòu) 圖為四桿機(jī)構(gòu)，A、B、C處均沒有滑輪。變幅機(jī)構(gòu)的形式綜合 根據(jù)變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求可得知，我們需要尋找一種機(jī)構(gòu)，使機(jī)構(gòu)上某點(diǎn)的軌跡接近于直線，而實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求的機(jī)構(gòu)也很多有四桿機(jī)構(gòu)、平行四邊形連桿組合機(jī)構(gòu)等。因此在門座起重機(jī)及塔式起重機(jī)的應(yīng)用日益廣泛。平衡臂架變幅比普通臂架變幅機(jī)構(gòu)復(fù)雜。其缺點(diǎn)是幅度的有效利用率低，變幅速度不均勻，不帶補(bǔ)償裝置變幅圖31時(shí)重物不能做到水平移動(dòng)，不便于安裝就位，變幅功率較大，臂架有傾角，有時(shí)會(huì)與建筑相碰，影響使用性能。易于安裝就位給安裝工作帶來了方便，缺點(diǎn)是比價(jià)承受較大的彎矩，結(jié)構(gòu)自重大，在大起重量起重機(jī)上的應(yīng)用受到限制，常用中小型上回轉(zhuǎn)式塔式起重機(jī)中。運(yùn)行小車式有自行式和繩索牽引式兩種。工作性變幅機(jī)構(gòu)工作機(jī)動(dòng)性好，但工作驅(qū)動(dòng)功率較大，變幅裝置構(gòu)造復(fù)雜，重量大。這類變幅機(jī)構(gòu)成為工作性變幅機(jī)構(gòu)。 工作性變幅機(jī)構(gòu)能在帶載的條件下實(shí)現(xiàn)起重機(jī)幅度的改變，為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率和更好地滿足作業(yè)要求，常常需要在吊運(yùn)重物時(shí)，改變起重機(jī)的幅度。這種機(jī)構(gòu)變幅次數(shù)很少，變幅阻力較小，變幅時(shí)間對(duì)起重機(jī)的生產(chǎn)效率影響小。 變幅機(jī)構(gòu)按照工作性質(zhì)可分為非工作性變幅機(jī)構(gòu)和起作用性變幅機(jī)構(gòu)；按照結(jié)構(gòu)形式可分為運(yùn)行小車式和臂架式（伸縮臂架式和擺動(dòng)臂架式）；按照臂架的變幅性能可分為普通臂架變幅機(jī)構(gòu)和平衡變幅機(jī)構(gòu)。第三章 變幅機(jī)構(gòu)的選型： 用來改變起重機(jī)幅度的機(jī)構(gòu)稱為起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)。 (5).行走速度V。 (3).小車運(yùn)行速度Vt 小車運(yùn)行速度是指穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，小車在水平軌道上帶額定載荷的運(yùn)行速度，單位為m/min。 (1)．起升速度Vq 起升速度是指起重機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，額定載荷的垂直位移速度，單位為m/min。當(dāng)臂架傾角最小或小車位置與起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心距離最大時(shí)的幅度為最大幅度；反之為最小幅度。 幅度L 旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)的幅度是指旋轉(zhuǎn)中心線與取物裝置鉛垂線之間的水平距離，單位為 m。 橋式類型起重機(jī)的小車運(yùn)行軌道中心線之間的距離稱為小車的軌距。 (2).起升范圍D 起升范圍為起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之間的垂直距離。 (1)．下降深度h 當(dāng)取物裝置可以放到地面或軌道頂面以下時(shí)，其下放距離