桥式起重机吊钩控制系统设计
桥式起重机控制系统设计毕业论文
桥式起重机控制系统设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1传统桥式起重机控制系统存在的问题 (1)1.2桥式起重机电气传动技术的国内外发展概况 (1)1.3本课题的研究意义及主要内容 (2)2矢量控制变频调速 (4)2.1变频调速的基本原理 (4)2.2变频器的基本结构 (6)2.3变频调速的控制方式—矢量控制方式 (6)3 变频调速桥式起重机系统总体方案设计和部件选型 (8)3.1桥式起重机系统 (8)3.1.1各机构组成和特点 (8)3.1.2传统桥式起重机机的电气控制系统 (8)3.2本系统总体方案设计 (9)3.3系统的部件设计 (10)3.3.1电机的选用 (10)3.3.2变频器的选用 (12)3.3.3常用辅件的选择 (16)4可编程序控制器在桥式起重机变频控制系统中的应用 (19)4.1 PLC的系统组成与各部分的作用 (19)4.2可编程序控制器 (19)4.3变频调速起重机控制系统设计 (20)4.3.1系统控制的要求 (20)4.3.2控制系统的I/O点及地址分配 (20)4.3.3 PLC配置 (22)4.3.4.电气控制系统原理图 (23)4.3.5各机构的安全保护及检测 (25)5桥式起重机变频调速系统软件设计 (27)5.1 S7一200PLC网络的通信协议及本系统采用的通信协议 (27)5.1.1 S7-200PLC网络的通信协议 (27)5.1.2本系统采用的通信协议 (27)5.1.3上位机和PLC之间的通信 (27)5.2 PLC程序设计 (29)5.2.1 PLC编程软件概述 (29)5.2.2 程序设计 (30)5.3系统抗干扰措施 (37)6全文总结及其展望 (38)6.1全文总结 (38)6.2研究展望 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1绪论1.1传统桥式起重机控制系统存在的问题桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
但在实际使用中，结构开裂仍时有发生。
桥式起重机控制线路.
20/5t桥式起重机控制线路经常移动的。
因此要采用移动的电源线供电，一般采用软电缆供电，软电缆可随大、小车的滑触线通过生产车间中常用的20／5t桥式起重机，它是一种用来吊起或放下重物并使重物在短距离内水平移动的起重设备，俗称吊车、行车或天车。
起重设备按结构分，有桥式、塔式、门式、旋转式和缆索式等多种，不同结构的起重设备分别应用于不同的场合。
生产车间内使用的是桥式起重机，常见的有5t、10t单钩和15／3t、20／5t双钩等。
下面以20／5t双钩桥式起重机为例分析一下20/5t桥式起重机控制线路。
20/5t桥式起重机主要由主钩（20t）、副钩（5t）、大车和小车等四部分组成。
如图10-17所示是20/5t桥式起重机的外形结构图。
1-驾驶室2-辅助滑线架3-交流磁力控制器4-电阻箱5-起重小车6-大车拖动电动7-端梁8-主滑线9-主梁图10-17 桥式起重机外形结构图20/5t桥式起重机由五台电动机组成，其主要运动形式分析如下：大车的轨道设在沿车间两侧的柱子上，大车可在轨道上沿车间纵向移动；大车上有小轨道，供小车横向移动；主钩和副钩都安装在小车上。
交流起重机的电源为380V。
由于起重机工作时是电刷引入起重机驾驶室内的保护控制盘上，三根主滑触线是沿着平行于大车轨道方向敷设在车间厂房的一侧。
提升机构、小车上的电动机和交流电磁制动器的电源是由架设在大车上的辅助滑触线（俗称拖令线）来供给的；转子电阻也是通过辅助滑触线与电动机连接的。
滑触线通常用圆钢、角钢、V形钢或工字钢轨制成。
10.6.1 20/5t桥式起重机的工作原理1.主电路分析桥式起重机的工作原理如图10-18所示。
大车由两台规格相同的电动机M1和M2拖动，用一台凸轮控制器Q1控制，电动机的定子绕组并联在同一电源上；YA1和YA2为交流电磁制动器，行程开关SQ R和SQ L作为大车前后两个方向的终端保护。
小车移动机构由一台电动机M3拖动，用一台凸轮控制器Q2控制，YA3为交流电磁制动器，行程开关SQ BW和SQ FW作为小车前、后两个方向的终端保护。
10t桥式起重机毕业设计计算说明书
设计题目：10t桥式起重机设计设计人：侯雪鹏设计项目计算与说明结果确定机构传动方案跨度22.5m为中等跨度，为减轻重量，决定采用电动机与减速器间、减速器与车轮间均有浮动轴的布置传动方案如图3-1所示。
1-电动机；2-制动器；3-带制动轮的半齿轮联轴器；4-浮动轴；5-半齿联轴器；6-减速器；7-车轮3.2选择车轮与轨道，并验算其强度按图3-2所示的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压图3-2 轮压计算图满载时，最大轮压：）（1-3t65.112015.2224104424e24xcxcmax=-⨯++-=-⋅++-=LLGQGGP空载时，最大轮压：）（2-3t9.65.2215.22244424124xcxcmax=-⋅+-=-⋅+-='LLGGGP空载时，最小轮压：t65.11max=Pt9.6max='P图3-1 分别传动大车运行机构布置图m设计题目：10t桥式起重机设计设计人：侯雪鹏设计项目计算与说明结果主梁腹板高度确定主梁截面尺寸加筋板的布置尺寸定如下：腹板厚mm6=δ；上下盖板厚mm81=δ主梁两腹板内壁间距根据下面的关系式来决定：mmH3195.311105.3b==>mmL45050225050b==>因此取mm490b=盖板宽度：5424062490402b=+⨯+=++=δB（4-1）取mm550=B主梁的实际高度：m m11168211002h1=⨯+=+=δH（4-2）同理，主梁支承截面的腹板高度取mm600h=，这时支承截面的实际高度mm6162h1=+=δH。
主梁中间截面和支承截面的尺寸简图分别示于图4-1和图4-2。
mm6=δmm81=δmm490b=mm550=Bmm1116=H（实际值）图4-1 主梁中间截面尺寸简图图4-2 主梁支承截面尺寸简图设计题目：10t 桥式起重机设计设计人：侯雪鹏设计项目计算与说明 结果为了保证主梁截面中受压构件的局部稳定性，需要设置一些加筋构件如图4-3所示。
吊钩桥式双梁起重机设计
吊钩桥式双梁起重机设计摘要起重机械广泛应用于工矿企业、港口码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行等各个工业部门，可以说陆地、海洋、空中、民用、军用各个方面都有起重机械在进行着有效的工作。
起重机械与运输机械发展到现在，已经成为合理组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。
在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，起重机必将发挥更大的作用。
本起重机为10T双梁桥式起重机，主要用于室内重物的起吊。
本课题主要对起重机进行总体设计，包括主梁的强度与运行部分部件的选用，电器部分主要对主钩的起吊进行了。
要求起重设备运行平稳，定位准确，安全可靠，技术性能先进。
关键词：起重机，桥式起重机，现代化生产，主梁Design of dual-beam bridge crane hookABSTRACTLifting widely used in industrial and mining enterprises, port terminals, stations warehouses, construction sites, marine development, Astronauts in various industrial sectors, can be land, sea, air, civil, military lifting all aspects effective work during the .Lifting machinery and transport machinery of progress, has become a rational organization of mass production and mechanized assembly-line batch basis, is one important symbol of modern production. The four modernizations in China's development and mechanization of various industrial sectors, labor productivity, the cranes will play a greater role.The crane 10T double girder bridge crane, is mainly used for lifting heavy objects indoors. The main subject of the overall design of the crane, including the main beam intensity and the choice of running some parts, electrical parts of hoisting the main on the main hook was. Lifting equipment required to run a smooth, accurate positioning, safe, reliable, advanced technical performance.KEY WORDS: Crane，Bridge crane，Modernization of production，Main beam目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 起重机的介绍 (2)1.2 起重机设计的总体方案 (2)第2章大车运行结构的设计 (4)2.1 设计的基本原则和要求 (4)2.1.1 机构传动方案 (4)2.1.2 大车运行机构具体布置的主要问题 (4)2.2大车运行机构的计算 (5)2.2.1 确定机构的传动方案 (5)2.2.2 选择车轮与轨道，并验算其强度 (6)2.2.3 运行阻力计算 (8)2.2.4 选择电动机 (9)2.2.5 验算电动机的发热功率条件 (9)2.2.6 减速器的选择 (10)2.2.7 验算运行速度和实际所需功率 (10)2.2.8 验算起动时间 (10)2.2.9 起动工况下校核减速器功率 (12)2.2.10 验算启动不打滑条件 (12)2.2.11选择制动器 (14)2.2.12 选择联轴器 (15)2.2.13 浮动轴的验算 (15)2.2.14 缓冲器的选择 (16)第3章端梁的设计 (18)3.1 端梁的尺寸的确定 (18)3.1.1端梁的截面尺寸 (18)3.1.2端梁总体的尺寸 (18)3.2 端梁的计算 (19)3.3 主要焊缝的计算 (23)3.3.1端梁端部上翼缘焊缝 (23)3.3.2下盖板翼缘焊缝的剪应力验算 (23)第4章端梁接头的设计 (24)4.1端梁接头的确定及计算 (24)4.1.1腹板和下盖板螺栓受力计算 (25)4.1.2上盖板和腹板角钢的连接焊缝受力计算 (26)4.2 计算螺栓和焊缝的强度 (27)4.2.1螺栓的强度校核 (27)4.2.2焊缝的强度校核 (27)第5章焊接工艺设计 (29)第6章主钩电器控制部分 (32)结论 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)附录 (37)外文资料翻译 ................................................... 错误！未定义书签。
桥式起重机的PLC控课件
限护装置是用于防止 因操作不当而引发的事故的重要设备。
VS
详细描述
限位保护装置包括上升限位、下降限位和 运行限位等，能够分别在起重机上升、下 降和运行到特定位置时，自动切断电源， 从而防止因操作不当而引发的事故。
防风装置
总结词
桥式起重机的防风装置是用于防止大 风天气下起重机被风吹翻的重要设备。
起重机的动作。
数字量输入模块
接收来自开关量输入信号，如 按钮、限位开关等。
数字量输出模块
将中央处理单元发出的数字信 号转换为开关量输出，用于控 制接触器、继电器等执行器。
中央处理单元
CPU
PLC控制系统的核心，负责数据 处理和控制输出。
存储器
用于存储程序、数据和系统信息。
电源模块
为PLC控制系统提供稳定的直流电源。
1
定期更换磨损严重的钢丝绳， 以确保安全可靠。
检查电气设备接线是否牢固， 避免因松动导致安全隐患。
对起重机结构进行全面检查， 确保无疲劳裂纹等安全隐患。
特殊环境的维护与保养
在潮湿、高温、粉尘等恶劣环境下使用起重机 时，应加强检查和维护。
在寒冷环境下使用时，应注意保温，避免因温 度变化导致结构损伤。
程序调试与优化
通过模拟实验和现场调试，对程序进 行调试和优化，提高控制精度和稳定 性。
01
02
硬件配置
根据桥式起重机的硬件配置，选择合 适的PLC型号和I/O模块，确定输入输 出信号的数量和类型。
03
控制算法设计
根据桥式起重机的控制要求，设计合 适的控制算法，如PID、PWM等，实 现速度、位置等控制量的调节。
优化程序
根据实际运行情况和用户反馈， 对程序进行优化和改进，提高控
桥式起重机吊钩设计计算
武汉交通职业学院港口起重机械课程设计设计题目：桥式起重机吊钩设计计算专业：轮机工程技术（港口）班级：学号：姓名：指导教师：日期：2011年11月25日目录第1章设计概述 (3)1.1设计主要内容 (3)1.2设计主要思路 (3)1.3设计背景和意义 (3)第2章吊钩的设计 (4)2.1吊钩装置概述 (4)2.2设计计算过程 (4)2.3计算方法概述 (4)2.4主要技术指标: (4)2.5吊钩原始参数及概述 (5)2.6吊钩设计步骤 (5)2.7钩身校核: (6)第3章吊钩横梁计算: (7)第3章拉板计算: (8)第4章滑轮选择计算 (9)4.1滑轮直径的确定： (9)4.2滑轮轴受力图、弯矩图 (9)4.3滑轮轴计算: (9)第5章钢丝绳 (11)第6章卷筒设计与校核 (12)6.1卷筒的设计 (12)6.2卷筒的强度校核及抗压稳定性验算 (12)6.3卷筒计算及校核 (12)设计心得 (13)参考文献 (13)第1章设计概述1.1设计主要内容吊钩的设计计算。
根据起重量，工艺条件等选择确定吊钩的材料、形式、尺寸，对拉板、吊钩横梁进行设计，并对强度进行校核。
1.2设计主要思路本设计参照《港口起重机械》教材等有关资料，对起重机吊钩装置设计计算。
参考设计手册选用标准部件，对起重机吊钩及其相联构件（滑轮组、钢丝绳、卷筒）进行设计，采用许用应力法和极限状态法对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度等进行校核计算。
在完成设计说明书后根据吊钩装置设计过程绘制出装配图和关键部件零件图。
1.3设计背景和意义起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械装置，在国民经济各部门都有广泛应用。
起着减轻体力劳动、节省人力、提高劳动生产率和促进生产过程机械化的重要作用。
吊钩装置是起重机最重要的承载部件。
吊钩装置要求强度高、转动灵活、工作可靠。
第2章吊钩的设计2.1吊钩装置概述吊钩装置的构造：吊钩、吊钩螺母、吊钩横梁、滑轮、滑轮轴、轴承、拉板等组成。
第2章 桥式起重机总体设计
第2章桥式起重机总体设计2.1 起重机整机通用桥式起重机一般由桥架、起升机构、大车运行机构、小车运行机构、电气设备、司机室等几大部分组成。
根据参考文献[36]，所设计的桥式起重机主要性能参数如下：序号项目单位数值备注1 起重机跨度m 22.52 工作级别A53吊钩起重量t 250/50 吊钩起升高度m 18主钩起升速度m/min 2.5(四档) 副钩起升速度m/min 7(四档) 调速方式定子调压调速4 大车速度小车速度m/minm/min45(四档)16(四档)5 大车最大轮压小车最大轮压KNKN5006 起重机整机宽度mm 110007大车轨顶至小车顶部高度大车端部至大车轨顶中心距离mmmm52004508 吊钩横向移动至大车左端轨道中心最小距离右端mmmm14003100根据起重机性能参数，该起重机主副钩均可采用一组双联卷筒、一组动滑轮、一组定滑轮、一个吊钩结构形式，由2根钢丝绳起吊，每根钢丝绳一端固定于卷筒的外端，另一端固定于定滑轮旁边的平衡杆上；小车运行机构采用集中驱动方式；大车运行机构采用四角分别驱动方式；桥架采用全偏轨箱形主梁、箱形端梁的双梁结构，小车架采用刚性框架焊接结构。
由于本起重机为大吨位起重机，故为减轻整机重量，提高整机的性能，主要承载构件材质可采用Q345-B材料。
2.2 小车初定小车机构主要由主副起升机构、小车运行机构、小车架等机构组成。
小车布置情况如图2-1。
2.2.1 主副起升机构主副起升机构均由由电动机、双制动器、传动轴、减速器、卷筒组、吊钩组、定轮组等零部件组成。
起动机电动机一般为YZR冶金电动机。
依据投标文件，主副起升机构均采用两套制动器结构形式。
主钩采用双月牙板钩，副钩采用锻造单钩。
图2-1 小车布置示意图2.2.2 小车运行机构小车运行机构采用集中驱动结构形式，由电动机、联轴器、制动器、传动轴、减速器、车轮组等组成。
为保证轮压，小车运行机构采用4台车8车轮驱动方式.。
桥式起重机设计手册
桥式起重机设计手册桥式起重机是一种用于货运、建筑和生产行业的重要设备。
它具有结构简单、操作方便、承载能力强等优点，因此在各个领域都得到了广泛的应用。
本手册将介绍桥式起重机的设计原理、结构特点、安全操作规程等内容，希望能够为相关从业人员提供一些参考和指导。
一、桥式起重机的设计原理桥式起重机的主要设计原理是利用桥架结构来支撑吊臂和吊钩，通过电动机或液压系统提供动力，使吊钩可以上下移动，从而实现物品的起吊、移动和放置。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 结构设计：桥式起重机通常由桥架、大车、小车、支撑系统、电动机等组成。
桥架由两个横梁和若干立柱组成，大车和小车分别安装在横梁上，支撑系统用于保持整个起重机的稳定性。
电动机提供动力，驱动吊钩上下移动。
2. 载荷计算：设计时需要根据起重机的使用要求和工作环境，合理计算起重机的最大承载能力、工作速度、工作范围等参数，确保起重机在工作时能够安全可靠地运行。
3. 控制系统：桥式起重机的控制系统包括电气控制系统和液压系统，用于控制吊钩的升降、大车和小车的移动、起重机的启停等功能，必须保证操作方便、灵活和安全。
二、桥式起重机的结构特点桥式起重机的结构特点主要包括以下几个方面：1. 稳定性强：桥式起重机采用桥架结构，整体稳定性强，能够承受大承载力和惯性力，适用于各种工作环境。
2. 操作灵活：桥式起重机的大车和小车能够沿着横梁轨道自由移动，可实现多方位的物品起吊和搬运，操作灵活方便。
3. 维护简便：桥式起重机的维护工作相对简单，主要包括对电动机、传动装置、轮轨等部件的定期检查和保养，能够减少运行故障和延长设备寿命。
4. 安全可靠：桥式起重机在设计阶段需要考虑安全系数，采用可靠的控制系统和安全装置，确保在工作中不会发生意外事故。
三、桥式起重机的安全操作规程1. 检查设备：在使用桥式起重机前，操作人员需要对设备进行全面的检查，包括检查电控系统、传动装置、吊钩、缆绳等部件是否完好，确保设备能够安全运行。
5吨桥式起重机机械部分吊钩设计
5吨桥式起重机机械部分吊钩设计––––––––––––––––––––––––––––––––––设计说明书目录第一章绪论……………………………………………………………………1 学术背景及其理论…………………………………………………2 设计的实际意义……………………………………………………3 影响起升机构的主要因素…………………………………………4 起升机构的载荷特点………………………………………………第二章起升机构的确定…………………………………………………1 原始参数…………………………………………………………2 起升机构的确定……………………………………………………3 钢丝绳的选择………………………………………………………4卷筒尺寸的确定……………………………………………………4.1 卷筒直径………………………………………………………4.2 卷筒尺寸………………………………………………………4.3 卷筒壁厚………………………………………………………4.4 卷筒壁厚应力计算……………………………………………5 选择电动机…………………………………………………………6 选择减速器…………………………………………………………7 选择制动器…………………………………………………………8 计算启动时间………………………………………………………第三章吊钩组的设计计算………………………………………………1 吊钩设计原始参数………………………………………………2 吊钩设计步骤………………………………………………………2.1 吊钩形式的选择………………………………………………2.2 吊钩结构及制造方法的确定…………………………………2.3 钓钩主要尺寸的确定…………………………………………2.4 钩身强度的计算………………………………………………2.5 吊钩尾部螺纹直径的确定……………………………………2.6 确定吊钩螺纹尺寸……………………………………………2.7 选择推力轴承…………………………………………………2.8 吊钩横梁的计算………………………………………………2.9 吊钩拉班强度的计算…………………………………………第四章滑轮组的设计计算………………………………………………1 滑轮结构形式及相关尺寸的确定…………………………………2 滑轮直径的确定……………………………………………………3 吊钩组上滑轮轴的计算……………………………………………4 滑轮轴承的选择计算………………………………………………第五章主要零件加工工艺………………………………………………1 滑轮轴的加工工艺………………………………………………2 吊钩横梁的加工工艺……………………………………………3 滑轮的加工工艺…………………………………………………第一章绪论1. 学术背景及其理论起重机械是用来对物料进行其重、运输和安装作业的机械。
20t吊钩桥式起重机设计
摘要桥式起重机是一种提高劳动生产率重要物品搬运设备，主要适应车间物品搬运、设备的安装与检修等用途。
我国生产的吊钩电动双梁桥式起重机额定起重范围为5～500t，一般10t以上，起重机有主、副两套起升机构；300t以上，起重机还有三套起升机构。
电动双梁起重机由桥架、小车运行机构、大车运行机构和电气设备构成。
在系统整体设计中采用传统布局的典型结构，小车运行机构采用集中驱动。
起升机构滑轮组采用双联滑轮组，重物在升降过程中没有水平移动，起升过程平稳，且钢丝绳的安装和更换容易。
相应的卷绕装置采用单层卷筒，有与钢丝绳接触面积大，单位压力低的优点。
在起升机构中还涉及到钢丝绳、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择等。
小车运行机构中涉及小车轮压计算、小车车轮、小车轨道、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择计算等。
在起重机控制方面，起升机构用主令控制器和磁力控制屏来实现控制，大、小车运行机构用凸轮控制器直接控制。
在控制系统设计中，主要针对起升机构、大车运行机构、小车运行机构电路控制系统的设计及保护电路的设计。
利用低压电气元件控制起重机，其使用寿命较长，适合车间恶劣环境。
关键词：桥式起重机起升机构小车运行机构电气控制系统ABSTRACTBridge crane is a significant increase labor productivity goods handling equipment, primarily to carry goods workshops, equipment installation and maintenance, and other purposes. China's production of electrical hook rated double-beam bridge crane lifting the range of 5 ~ 500 t, generally more than 10 t, cranes are the main, two sets of lifting300 t above, there are three sets of cranes lifting bodies.Two-electric beam from the bridge crane, the trolley running, traveling mechanism and electrical equipment constituted. The overall design of the system using the traditional layout of the typical structure and operation of institutions used car driven focus. Pulley group or agency from using double-pulley blocks, heavy objects in the process of lifting the level of no movement, or from the process smooth, and the installation and replacement of wire rope easily. Winding installations in the corresponding single reel, a large area of contact with the rope, the advantages of low pressure units. In lifting bodies also involves rope, reducer, couplings, electrical and brake the choice. Vehicles involved in the operation of institutions pressure on the wheels, car wheels, car track, reducer, couplings, electrical and brake the choice of calculation.In the crane control, or from the institutions with the main controller and magnetic control of the screen to achieve control, big and small car cam controller running institutions with direct control. In the control system design, mainly for lifting bodies, traveling mechanism, the car run institutions circuit design and control system for the protection of the circuit design. Use of low-voltage electrical components control crane, a longer service life for workshop harsh environment.Key words: bridge crane hoisting mechanism car agencies operating electric control system目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1绪论 (1)1.1桥式起重机简介 (1)1.2普通桥式起重机的主要组成部分 (1)1.2.2大车 (1)1.2.2小车 (1)1.2.3动力装置和控制系统 (1)1.3普通桥式起重机的运行方式 (1)2设计任务及参数 (2)2.1主要技术参数 (2)2.2起重机工作机构的级别 (2)3吊钩组的设计计算 (3)3.1原始参数 (3)3.2设计步骤 (3)4滑轮组的设计计算 (8)5钢丝绳的选择 (11)6卷筒的设计计算 (12)7钢丝绳在卷筒上的固定 (16)8起升机构的设计计算 (18)8.1原始参数 (18)8.2设计计算步骤 (18)9小车运行机构的设计计算 (26)9.1原始参数 (26)9.2设计计算步骤 (26)10起重机主梁的设计计算 (36)10.1桥式起重机主梁的设计计算主要涉及内容 (36)11安全装置的选择说明 (37)11.1主要安全装置的说明 (37)11.1.1走台与栏杆 (37)11.1.2排障板 (37)11.1.3小车行程限位开关 (37)11.1.4起升高度限位开关 (37)11.1.5大车行程限位开关 (37)11.1.6缓冲器与挡铁 (37)11.2小车缓冲器选择计算 (38)11.3大车缓冲器选择计算 (39)12 20吨桥式起重机的控制系统设计 (40)12.1控制电路设计分析 (40)12.1.1控制对象分析及控制元件的确定 (40)12.1.2控制系统的基本要求 (40)12.1.3电动机的工作状态分析 (41)12.1.4起重机的供电 (43)12.2起升机构控制电路的工作原理 (44)12.2.1起升机构控制电路的特点 (44)12.2.2起升机构电路的保护与联锁 (44)12.2.3起升机构电气工作控制原理 (45)12.3小车运行机构电路工作原理 (49)12.3.1小车运行机构电路工作特点 (49)12.3.2小车运行机构的电气控制原理 (50)12.4大车运行机构电路工作原理 (51)12.4.1大车运行机构电路工作特点 (51)12.4.2大车运行机构的电气控制原理 (52)12.5保护电路的工作原理 (53)12.5.1保护电路的组成 (53)结束语 (55)参考文献 (56)附录1触点状态表1.1起升机构主令控制器SA触点状态表1.2小车凸轮控制器SA1触点状态表1.3大车凸轮控制器SA2触点状态表附录2电气原理图2.1起升机构电气原理图2.2小车运行机构电气原理图2.3大车运行机构电气原理图2.4保护电路电气原理图2.5 20t桥式起重机总电气原理图1 绪论1.1桥式起重机的简介桥式起重机是生产车间、料场、电站厂房和仓库中为实现生产过程机械化和自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。
基于PLC的起重机控制系统的设计论文
优秀通过答辩本科毕业设计（论文）摘要桥式起重机是机械生产中最常用的一种起重机械，在生产过程中起着非常重要的作用。
所以提高桥式起重机的运行效率，确保运作过程中的安全保障和降低生产成本是非常重要的。
传统的桥式起重机一般都是采用起重用绕线式交流异步电动机拖动。
起升机构和运行机构上的电机一般都是采用转子串电阻调速方式。
这种调速方式操作复杂，可靠性差，故障率高，且电能浪费大，效率低。
随着近几年控制技术的飞速发展，我们可以针对桥式起重机控制系统中存在的上述问题，把可编程序控制器和变频器等技术应用到桥式起重机控制系统中。
本次设计主要讨论的是基于可编程序控制器（PLC）和变频器的桥式起重机控制系统的改进。
并且阐述了PLC和变频器控制的基本原理。
PLC系统采用西门子公司的S7-200，能控制起重机大车、小车的运行方向和速度，吊钩的升、降方向和速度，同时能检测各个电机故障现象。
该设计主电路中改变电动机的工作状态主要由变频器来实现，在控制电路中实现桥式起重机的各种功能主要由PLC来实现。
最后对可编程控制器进行软件设计，编制出安全可靠高效的控制程序。
关键词：桥式起重机；变频器；可编程控制器AbstractBridge crane is the mechanical production of the most commonly used as a hoisting machinery, plays a very important role in the process of production. So to improve the efficiency of bridge crane, ensure the security operation process and reduce cost of production is very important.Traditional bridge crane is used commonly on reuse of wound rotor asynchronous motor drag communication. Hoisting mechanism and operational mechanism on the motor rotor series resistance speed control mode is generally adopted. But this way of speed regulating operation complexity, poor reliability, failure rate is high, and the power waste, low efficiency. With the rapid development of control technology in recent years, we can according to the above problems existing in the bridge crane control system, the programmable controller and frequency converter is applied to the bridge crane control system, and has carried on the detailed design.This design is mainly discussed the improvement of the programmable controller (PLC) and inverter bridge crane control system. And expounded the basic principles of PLC and frequency converter control. Adopting Siemens S7-200 PLC system, can control the crane cart, the direction and speed of the car, the ascending and descending direction and speed of the hook, at the same time can detect various motor fault phenomenon. In this design,Changing the working state of the motor in circuit mainly by the frequency converter device to realize.In the control circuit to achieve the functions of bridge crane is mainly composed of PLC to realize. Finally the programmable controller software design, develop the safe, reliable and efficient control program.Key words: Bridge crane; frequency converter; programmable logic controller目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录........................................................................................................................................... I II 1 绪论 (1)1.1桥式起重机的简介 (1)1.2本课题研究的内容和意义 (1)1.2.1 课题设计的内容： (1)1.2.2 课题设计的意义 (2)1.3国内外起重机控制系统的发展状况 (2)2桥式起重机的控制 (3)2.1桥式起重机的主要结构及运动形式 (3)2.2传统桥式起重机的控制原理 (4)2.3传统桥式起重机控制系统的缺点 (5)2.4控制方案的设计 (5)3 桥式起重机控制系统的硬件设计 (6)3.1系统硬件设计 (6)3.2PLC实现的主令控制器 (6)3.3电机的选用 (7)3.3.1 变频调速对电动机的要求 (7)3.3.2 变频起重机系统中电动机的选型 (7)3.3.4 计算及电机的选取 (8)3.4变频器 (10)3.4.1 变频器选型 (10)3.4.2 变频器的主电路 (10)3.4.3 变频器的控制电路 (11)3.4.4 变频器选择及电流验证 (12)3.4.5 变频器主要参数设置 (13)3.5制动电阻的选择 (14)3.6可编程控制器 (14)3.6.1可编程控制器的概述 (14)3.6.2 可编程控制器选型 (15)3.6.3 I/O端口分配 (16)3.6.4 PLC系统接线方式 (17)3.7安全措施 (18)4 系统软件设计 (19)4.1主程序 (19)4.2公用程序 (20)4.3大车控制程序 (23)4.4其他子程序设计 (25)5 结论及展望 (28)5.1结论 (28)5.2展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1桥式起重机的简介在工业生产中广泛使用各种起重机械，对物料作起重、运输、装卸和安装等作业，广泛应用在工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。
吊钩桥式起重机的设计计算
吊钩桥式起重机的设计计算题目：吊钩桥式起重机的课程设计已知数据：起重量G=16 t，跨度S=16.5 m，工作级别为A7，起升高度H=12m，起升速度Vq=16m/min，机构工作级别为M6，小车运行速度为Vy=45m/min，大车运行速度为Vx=110m/min，大车运行传动方式：分别驱动，桥架主梁型式：箱型梁，估计质量：小车：Gxc<=16 t，G'<=23.7。
（小车运行机构工作级别为M5，速度计算偏差与实际数值偏差为15%均可）根据机构工作级别M6可知起升机构的JC值为：JC=60%，小车运行机构的工作级别M5可知运行机构的JC值为：JC=25%。
一．机构计算一）确定起升机构的传动方案，如图一b)和c)，选择滑轮组和吊钩组图一a)桥式起重机上的双联滑轮组 b) 起升机构传动方案按照布置及紧凑原则，采用图1的传动方案，如图，采用双联滑轮组。
因为：Q=16t,查教材3-6,3-7(P48),取滑轮组倍率a=3，承载绳分支数Z=2a=6（即钢丝绳有6根分支），采用课本图3-10双联滑轮组c)方案，查附表4-1，强度等级为M，选钩号为16的吊钩组，滑轮数为2，适用钢丝绳直径17.5-24mm，R=12.5mm,D1=630mm，h1=204mm,h2=275mm,h3=650mm,h4=145mm,a1=140mm,Go=453kg,L=578mm,s=372mm,查附表4-3，P245。
滑轮组采用滚动轴承，当a=3时，查手册的[1]表2-1得滑轮组效率&h=0.98(一)钢丝绳的选择1.计算钢丝绳的最大工作静拉力：Sm==28460.4 N 1 x--承载分支系数，吊钩：承载分支数为6,x=0.5(双联滑轮组)；--导向滑轮数，=2；a—起升滑轮组倍率，a=3；—滑轮组效率，，见表−9，P48;—导向滑轮效率，=0.98；—额定起升载荷；吊钩额定起升载荷：PQ=(G+Gd)g=(16000+400)9.8=160720 NGd=2.5%GGd—吊具质量，kg,见表4-2，P112，G=12.5-20t,Gd=2.5%G;2.选钢丝绳（1）根据使用场合，选结构形式为637S (线接触钢丝绳，纤维芯)（2）室内工作的桥式起重机，选用右交互捻钢丝绳，通常为B级镀锌（3）钢丝绳直径：Fo= nSm =5.628460.4=159378N(采用最小安全系数法：Fo )n—钢丝绳最小安全系数，见表3-2，M6，运动绳，n=5.6；Fo—钢丝绳破断拉力；d min=C=0.098=16.5C=d min—钢丝绳最小直径，mm；S—钢丝绳最大工作静拉力，N；C—钢丝绳选择系数，见表3-2mm/N1/2纤维芯钢丝绳=0.33；钢丝绳公称抗拉强度选用中间值取：=1770N/；选d=18mm,=1770N/,Fo=169000N（4）标注如下：18 637S-FC B ZS 169(二)滑轮、卷筒尺寸、卷筒转速的计算1.滑轮（1）滑轮的卷绕直径：D=hd=22.418=403.2 mmh—滑轮的卷绕直径与钢丝绳直径的比值，查表3-5，M6，滑轮 h=22.4，卷筒h1=20,P45;d—钢丝绳直径，d=18mm;取滑轮的卷绕直径为500mm，滑轮的槽底直径为Do=482mm(2)滑轮槽形状及尺寸见附表2-1，P235。
桥式起重机的电气控制
桥式起重机的电气控制电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制第八章：桥式起重机的电气控制学习目标:熟悉桥式起重机的基本结构、运动形式、主要技术参数及对电力拖动的要求掌握凸轮控制器控制的线路的组成、工作原理及保护环节了解PQR10B型主令控制器控制的线路的基本工作原理及联锁和保护熟悉桥式起重机常用的保护方法，会分析10t交流桥式起重机控制电路原理电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制第一节：桥式起重机概述案例：三峡1200/125t桥式起重机是世界上单钩起重量最大的起重机。
三峡工程1200/125t 桥式起重机主要用于吊装发电机组的转子(直径18.4米、重量1900吨)、定子等大型关键部件电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制第一节：桥式起重机概述起重机是一种用来起重与空中搬运重物的机通用的桥式起重机是机械制造工业中最广泛械设备，广泛应用于工矿企业、车站、港口、使用的起重机械，又称“天车”或“行车”, 仓库、建筑工地等部门。
它对减轻工人劳动它是一种横架在固定跨间上空用来吊运各种强度、提高劳动生产率、促进生产过程机械物件的设备。
化起着重要作用，是现代化生产中不可缺少桥式起重机按起吊装置不同，可分为吊钩桥的工具。
起重机包括桥式、门式、梁氏和旋式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起转式等多种，其中以桥式起重机的应用最广。
重机。
其中尤以吊钩桥式起重机应用最广。
桥式类起重机又分为通用桥式起重机、冶金专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。
电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制一、桥式起重机的主要结构和运动形式电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制一、桥式起重机的主要结构和运动形式电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制桥式起重机的运动形式①起重机由大车电动机驱动沿车间两边的轨道作纵向前后运动；②小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架上的轨道作横向左右运动③在升降重物时由起重电动机驱动作垂直上下运动实现重物在垂直、横向、纵向三个方向的运动电机与电气控制技术桥式起重机的电气控制二、桥式起重机主要技术参数(一)起重量又称额定起重量，是指起重机实际允许起吊小型：5 10t 的最大负荷量，以吨(t)为单位。
桥式起重机设计手册
桥式起重机设计手册第一节：桥式起重机的基本原理桥式起重机是一种常用的起重设备，主要用于工业生产和建筑工地上的货物搬运。
它由桥架、起升机构、大车、小车、电气系统等部分组成，能够在立体空间内进行多方向的移动和起重作业。
下面将介绍桥式起重机的设计原理和关键要点。
1. 结构设计桥式起重机的主要结构包括桥架、大车、小车和起升机构。
桥架是整个起重机的主体支架，承载着各种工况下的荷载。
大车和小车是起重机的移动部分，它们分别安装在桥架上，能够实现横向和纵向的移动。
起升机构负责货物的垂直提升和下降，通常由电动葫芦或链条组成。
2. 力学原理在设计桥式起重机时，需要考虑各个部件的受力及其承载能力。
桥架的强度和刚度是设计的核心，必须满足各种工况下的荷载要求，同时保证结构的安全可靠。
大车和小车的移动轨道应考虑承载能力和运动稳定性，避免发生失稳或脱轨的情况。
起升机构的提升速度和载荷能力需要根据实际工况进行合理选择。
3. 控制系统桥式起重机的控制系统通常由电气系统和操纵系统组成。
电气系统包括主要电机、传动装置、限位开关等，负责起重机运行的动力和控制。
操纵系统则是操作工人控制起重机进行各种动作的设备，通常包括操纵台、遥控器等。
第二节：桥式起重机的设计要点1. 荷载计算在设计桥式起重机时，首先需要明确货物的重量和尺寸，根据实际工况计算起重机的额定荷载。
同时需要考虑吊钩的工作级别和使用频率，确保起重机能够安全可靠地进行吊装工作。
2. 结构材料桥式起重机的主要材料通常为钢材，其优点是强度高、韧性好、易于加工和焊接，适合承载大荷载。
在选择材料时需要考虑环境腐蚀、温度变化和外部载荷等因素，保证结构的稳定和耐久。
3. 安全保护桥式起重机的安全保护是设计的重中之重，必须考虑各种可能的安全事故并采取相应的措施。
例如设置限位开关、安全防护装置、过载保护等，确保一旦出现异常情况能够及时停机并报警。
4. 维护保养桥式起重机的使用寿命和性能靠维护保养来保证，设计时需要考虑设备的易维护性。
100t防爆吊钩桥式起重机的设计
１主要技术参数
起重量：主起升９卞＝１００ 副起升Ｑ副＝１０ 跨度：Ｓ＝１４
ｍ ｎ∥ｍｉｎ
ｔ
ｔ
２设计原理
防爆起重机的防爆措施主要分为２个方面， 一是电气上采用防爆电动机、防爆电器等防爆零
部件在电气控制上防爆，二是机械传动上采用限
速、采用不圜撞击和摩擦产生危险火花的铜合金 或不锈钢材料。
速度：主起升”。主＝１．４／Ｏ．５
表ｌ机械系统防爆措施 机械防爆要求
ＪＢ／Ｔ ５８９７—２００６防爆桥式起重机
５结束语
以往传统防爆起重机都是５０ ｔ以下的中小 型起重机，随着石化、煤矿产业的快速发展， 在很多防爆场所需要大吨位的起重机来提高工 作效率。我公司研发设计的首台１００ ｔ防爆起重 机使防爆起重机向大吨位的发展迈出了可喜的 一步，大吨位的防爆起重机是今后的一个发展 方向。
第２部分：
参考文献 ［１］张质文，虞和谦，王金诺，等．起重机设计手册［Ｍ］． 北京：中国铁道出版社．１９９８． ［２］ＧＢ／Ｔ ３８ｌｌ－２００８起重机设计规范［ｓ］． ［３］ＪＢ／Ｔ ５８９７—２００６防爆桥式起重机［ｓ］．
作 起升速度快速２—８ ｒｎ／ｍｉｎ（钢丝绳卷 入速度＜２８ ｍ／ｍｉｎ）；慢速０．２—０．８ ｎ∥ ｍｉｎ，运行速度≤２５ ｒｎ／ＩＩ单，运行成本低，有一定的推广价值。
参考文献 ［１］吴成东．【ａｂｖｉｅｗ虚拟仪器程序设计及应用［Ｍ］．北 京：人民邮电出版社．２００８． ［２］廖常初．可编程控制器的编程方法与工程应用［Ｍ］． 重庆：重庆大学出版社，２０００．
于串口传输的信息为字符型，最后要完成字符型
数据向数值数据的转换。ＰＣ—ＰＬＣ数据通讯Ｌａｂ－ ｖｉｅｗ程序设计如图３所示。
副起升秽。副＝２．２／０．８瑚／ｍｉｎ
一种基于吊钩状态反馈的桥式起重机消摆装置设计
桥式起重机的消摆问题是影响桥机作业效率的主要因 素，经验丰富的桥机操作员不仅能消除负载吊运过程的摆 动现象、大幅提高作业效率，而且在卸下负载时位置精度 非常准确。但随着自动控制技术的发展，物流量、用工成 本的日益增加，越来越多的桥机被改造为无人全自动化或 半自动运行。其可根据地面管理服务器的指挥，完成所有 的吊运作业，不仅安全、高速，而且保证了吊运过程信息 流与物流高度统一。而实现自动化的关键前提是要控制起 重机的消摆，才能确保起重机作业时的安全性和高效性 [1]。
本研究提出的基于吊钩状态反馈的起重机消摆装置， 由吊钩滑轮组陀螺仪、起升编码器、载荷称重元件、控制 单元等构成，结构如图 1 所示。吊钩滑轮组陀螺仪安装于 吊钩滑轮组侧板，用于测试吊钩的倾角，把吊钩角速度状
态实时反馈给控制单元。小车机构的顶板上固定支架安装 起升编码器。起升编码器设置于卷筒轴侧，用于反馈下放 的钢丝绳长度，以计算吊钩位置，确定摆长大小，用以确 定摇摆周期 [3]。载荷称重元件设置于定滑轮组轴侧，计算 载荷质量，预估大车电机和小车电机的调整出力状态。
72
现代制造技术与装备
2020 第 10 期 总第 287 期
周期 ∆t 越长；采集称重传感器得到载荷质量 m，用于确定 电机控制电压的幅值，m 越大，控制电压的幅值就越大； 根据起重机的单摆模型计算出摆动周期 ∆t 及幅值 ω[4]。控 制单元实时采集陀螺仪检测的角度信号，用角度极值来确 定摇摆周期的前端辨识点 t0。综上，控制单元可以分别确定 负载开始摇摆的起始点、摇摆周期及幅值，从而可以预测 电机电压调节的近似周期性的变化曲线，变频器可根据预 测出的电机电压调节曲线，调节电机的输出电压从 t0 开始 进行周期性附加控制，从而达到消摆效果。变频器控制电 压曲线如图 3 所示，其中 l 表示钢丝绳摆长，ω 表示螺旋仪 极值点，m 表示载荷质量，t0 表示摇摆周期的前端辨识点， ∆t 表示摆动周期，V 表示变频器控制电压，t 表示时间轴。
吊钩桥式起重机的设计计算 12
吊钩桥式起重机的设计计算题目：吊钩桥式起重机的课程设计已知数据：起重量G=16 t，跨度S=16.5 m，工作级别为A7，起升高度H=12m，起升速度Vq=16m/min，机构工作级别为M6，小车运行速度为Vy=45m/min，大车运行速度为Vx=110m/min，大车运行传动方式：分别驱动，桥架主梁型式：箱型梁，估计质量：小车：Gxc<=16 t，G'<=23.7。
（小车运行机构工作级别为M5，速度计算偏差与实际数值偏差为±15%均可）根据机构工作级别M6可知起升机构的JC值为：JC=60%，小车运行机构的工作级别M5可知运行机构的JC值为：JC=25%。
一．机构计算一）确定起升机构的传动方案，如图一b)和c)，选择滑轮组和吊钩组图一a)桥式起重机上的双联滑轮组 b) 起升机构传动方案按照布置及紧凑原则，采用图1的传动方案，如图，采用双联滑轮组。
因为：Q=16t,查教材3-6,3-7(P48),取滑轮组倍率a=3，承载绳分支数Z=2a=6（即钢丝绳有6根分支），采用课本图3-10双联滑轮组c)方案，查附表4-1，强度等级为M，选钩号为16的吊钩组，滑轮数为2，适用钢丝绳直径17.5-24mm，R=12.5mm,D1=630mm，h1=204mm,h2=275mm,h3=650mm,h4=145mm,a1=140mm,Go=453kg,L=578mm,s=372mm,查附表4-3，P245。
滑轮组采用滚动轴承，当a=3时，查手册的[1]表2-1得滑轮组效率&h=0.98(一)钢丝绳的选择1.计算钢丝绳的最大工作静拉力：Sm=xPQaηzηDα=0.5x1607203x0.98x0.982=28460.4 N 1x--承载分支系数，吊钩：承载分支数为6,x=0.5(双联滑轮组)；α--导向滑轮数，α=2；a—起升滑轮组倍率，a=3；ηz—滑轮组效率，ηz=0.98，见表3−9，P48;ηD—导向滑轮效率，ηD=0.98；PQ—额定起升载荷；吊钩额定起升载荷：PQ=(G+Gd)g=(16000+400) ×9.8=160720 NGd=2.5%G=2.5%×16000=400 NGd—吊具质量，kg,见表4-2，P112，G=12.5-20t,Gd=2.5%G;2.选钢丝绳（1）根据使用场合，选结构形式为6×37S (线接触钢丝绳，纤维芯)（2）室内工作的桥式起重机，选用右交互捻钢丝绳，通常为B级镀锌（3）钢丝绳直径：Fo= nSm =5.6×28460.4=159378N(采用最小安全系数法：Fo≥nS )n—钢丝绳最小安全系数，见表3-2，M6，运动绳，n=5.6；Fo—钢丝绳破断拉力；d min=C√S =0.098×√28460.4 =16.5≈17C=√nk′σt=√ 5.60.33×1770=0.098d min—钢丝绳最小直径，mm；S—钢丝绳最大工作静拉力，N；C—钢丝绳选择系数，见表3-2mm/N1/2纤维芯钢丝绳k′=0.33；钢丝绳公称抗拉强度选用中间值取：σt=1770N/mm2；选d=18mm, σb=1770N/mm2,Fo=169000N（4）标注如下：18 6×37S-FC B ZS 169(二)滑轮、卷筒尺寸、卷筒转速的计算1.滑轮（1）滑轮的卷绕直径：D=hd=22.4×18=403.2 mmh—滑轮的卷绕直径与钢丝绳直径的比值，查表3-5，M6，滑轮 h=22.4，卷筒h1=20,P45;d—钢丝绳直径，d=18mm;取滑轮的卷绕直径为500mm，滑轮的槽底直径为Do=482mm(2)滑轮槽形状及尺寸见附表2-1，P235。
桥式起重机电气控制系统
第4章 桥式起重机电气控制系统
4 1.2 桥式起重机的主要技术参数
1.起重量 单钩：5t 10t 双钩：15/3t、20/5t、30/5t、50/10t、75/20t、100/20t、
125/30t、150/30t、200/30t、250/30t;分子为主钩起重量，分母 为
副钩起重量; 2.跨度 3.提升高度 4.运行速度 5.提升速度 提升速度≤30m/min 空钩速度：高达提升速度两倍 着陆低速≤4～6m/min 6.负载持续率 工作时间与工作周期时间之比，用Fs%表示。标准负载持续率： 15%、
平移重物及空钩。 停歇二个阶段：装卸货 一个工作周期≤10min。 三台电动机均为断续周期工作方式;电动机启制动频繁，为缩短启 制动时间，减少启动、制动损耗，起重机转子制成细长形，使飞轮惯 量GD2减少。
第4章 桥式起重机电气控制系统
1起重机宜选用起重型断续周期工作制电动机;该机应启动电流小， 启动转矩大; (2)能电气调速 选用绕线型异步电动机转子串电阻调速。 (3)能适应较恶劣的工作环境和机械冲击。 3 对电气控制系统的要求 (1)具有合适的升降速度，空钩能快速升降。 (2)调速范围 3：1，高者5～10：1。 (3)有适当的低速区 (4)提升第一档为预备级，用于消除传动系统齿轮间隙，张紧钢丝绳。 (5)起重机负载为位能性恒转矩负载，要有电动下放强力下放 倒 拉反接制动下放及发电反馈制动下放三种下放负载方式。 (6)电气与机械双重制动。 (7)要有完备的电气保护与联锁环节。
25%、40%、60%。 7.工作类型 有轻级、中级、重级和特重级四种。
第4章 桥式起重机电气控制系统
4 1.3 桥式起重机的电力拖动特点及控制要求
1.电力拖动系统的构成 小车电动机一台 大车电动机一至二台、提升电动机一至二台; 2.对起重电动机的要求 起重机负载图如右 提升机构四个工作阶段：
QD型电动吊钩双梁桥式起重机大车运行机构设计
QD型双梁桥式起重机大车运行机构设计开题报告目录1.引言 (1)2.大车运行机构的设计 (3)2.1设计的基本原则和要求 (3)2.1.1机构传动方案 (3)2.1.2大车运行机构具体布置的主要问题 (3)2.2 大车运行机构的计算 (4)2.2.1确定机构的传动方案 (4)2.2.2 选择车轮与轨道，并验算其强度 (4)2.2.3 运行阻力计算 (6)2.2.4选择电动机 (7)2.2.5 验算电动机的发热功率条件 (8)2.2.6 减速器的选择 (8)2.2.7 验算运行速度和实际所需功率 (8)2.2.8 验算起动时间 (9)2.2.9 起动工况下校核减速器功率 (10)2.2.10 验算启动不打滑条件 (11)2.2.11选择制动器 (12)2.2.12 选择联轴器 (13)2.2.13 浮动轴的验算 (14)2.2.14 缓冲器的选择 (15)参考文献 (17)致谢 (19)1．引言QD型电动吊钩双梁桥式起重机的介绍QD型电动吊钩双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可起吊和水平搬运各类物体,它适用于机械加工和装配车间料场等场合。
QD型电动吊钩双梁桥式起重机设计的总体方案本次起重机设计的主要参数如下:起重量Q=10t,跨度LK=16.5m，起升高度为H=10m，起升速度Vqs8m/min小车运行速度Vdc=40m/min大车运行速度Vxc=90m/min大车运行传动方式为分别传动;桥架主梁型式,箱形梁.小车估计重量4t，起重机的重量16.8t .工作类型为中级。
根据上述参数确定的总体方案如下：主梁的设计：主梁跨度16.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接，主梁横截面腹板的厚度为6mm,翼缘板的厚度为10mm，主梁上的走台的宽度取决于端梁的长度和大车运行机构的平面尺寸，主梁跨度中部高度取H=L/17 ，主梁和端梁采用搭接形式，主梁和端梁连接处的高度取H0=0.4-0.6H，腹板的稳定性由横向加劲板和，纵向加劲条或者角钢来维持，纵向加劲条的焊接采用连续点焊，主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝，主梁通常会产生下挠变形，但加工和装配时采用预制上拱。
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电机与运动控制系统课程设计任务书一、设计题目题目1：某桥式起重机吊钩控制系统设计二、目的意义本课程设计是自动化专业学生在学完专业课程“电机与运动控制系统”之后进行的一项实践性教学环节。
通过此环节，使学生能结合已完成的基础课、技术基础课和专业课对“电机与运动控制系统”课程的主要内容进行较为综合的实际运用，进一步培养学生应用所学的理论知识解决实际设计问题的能力，初步掌握设计的方法和步骤，增强独立查阅资料、分析问题和解决问题的能力，以及刻苦钻研的工作作风和严肃认真的工作态度。
为毕业设计和将来从事实际工作奠定基础。
三、设计要求起重机在实际生产中用途极为广泛，从港口码头、车站货场，到各种冶金、机械、化工、军事等领域，都离不开起重机。
起重机最显著的特点是位能性负载，交直流电动机均可使用。
本专业学生应充分掌握根据生产工艺流程，绘制电动机的转矩负载图，选择合适的电动机和控制设备，组成控制系统。
包括系统构成、设备及器件选择、参数整定计算以及绘制系统电路原理图等内容，并能用先进控制器实现控制策略。
（一）生产工艺流程及基本参数起重机吊钩的工作循环为：控钩下放、重载提升、重载下放和控钩提升四个阶段。
已知数据为：起重量49000N ，提升及下放速度均为10.5m/min ；提升高度为16m ，空钩重量为2943N ，负载持续率为30%。
设提升负载效率为0.85，下放负载效率为0.84，提升空钩效率为0.37，下放空钩效率为0.1。
电动机经传动装置带动卷筒旋转，卷筒直径为0.38m ，电动机与卷筒间的传速比为82。
预选电动机：kW P N 11=（ZC%=25%），A I N 5.11=，m in /715r n N =，K m =2.9，222.18m N GD d ⋅=。
设所有旋转部件（不包括电动机转子）的飞轮力矩为GD d 2的30%。
设电动机的平均起动转矩为1.6T N , 平均制动转矩为1.4T N , 起制动过程中转矩为恒值。
空钩提升及下放时，电动机接近空载，负载极小，转矩可修正为0.6 T N （设I 0/I 1N =0.6）。
电源电压为交流380V 。
（二） 设计具体要求1. 绘制电动机的转矩负载图)(t f T =，并校验电动机的发热及过载能力（设当ZC=25%时，1/0==Cu p p k ）。
2. 选择控制器（自主）。
3. 动态指标：起制动性能好、定位过程无超调量。
3. 系统具有过流、过压、过载、过热保护。
四、 设计内容（一）主回路选择和计算1. 确定电动机包括：绘制电动机的转矩负载图)(t f T =，校验电动机的发热及过载能力，选择电动机型号整，具体计算。
2．主回路相关器件的选择3．电路保护环节的选择和计算（二）控制电路设计控制器的选择输入输出通道及其接口设计、电流反馈通道、转速反馈通道、位置反馈通道。
（三）绘图画出控制系统电路原理图（包括主电路和控制电路，采用标准图纸打印）。
（四）系统的软件结构（可选项）控制算法设计（五）设计报告（说明书）要求1. 论述全面，叙述简洁，层次分明，书写清楚，图形、符号、曲线、数据等符合规范；2. 有完整的设计说明、计算过程和系统工作原理；3. 图纸清晰，规范，使用标准A×号图纸；4. 封面、任务书、图纸、须打印；课设报告摘要、正文、参考文献可手写或打印，统一为A4纸；5. 报告字数不少于4000字(不含图纸)。
中、英文摘要（各200字左右），关键字（3～5个），列出参考文献（格式规范）；6. 装订：页面左侧装订。
装订顺序：封面，任务书，中、英文摘要，目录，正文，参考文献，附录1：电气元器件明细表，附录2：控制系统电路原理图。
五、设计时间2015——2016学年 第2学期 第16、17周2016-6-1摘要桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。
关键词：桥式起重机;起重小车;电动机AbstractBridge crane is a bridge type crane running on the elevated track, also known as crane. Bridge crane bridge laying along the elevated track in the vertical sides of runs, heavy cart along the laying on the bridge transverse running track, constitute a rectangular scope of work, you can make full use of space below the bridge lifting material, from the ground equipment hindered. Bridge crane widely used in indoor and outdoor warehouses, factories, docks and open storage yard, etc.. Bridge crane can be divided into ordinary bridge crane simplebeam bridge crane for bridge crane and metallurgical three. General by the general bridge crane lifting trolley and bridge operationorganization bridge metal structure. Lifting trolley is composed of three parts, the lifting mechanism, the trolley running mechanism and the small frame. The hoisting mechanism comprises an electric motor, a brake, a speed reducer, a drum and a pulley block. The electric motor drives the drum to rotate through the speed reducer, so that the steel wire rope is wound on the drum or is dropped from the drum to lift the heavy object.Key words: bridge crane;lifting trolley; motor目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (4)1.1桥式起重机 (4)1.2桥式起重机分类 (4)1.3桥式起重机的技术参数 (4)1.4桥式起重机的发展史 (5)1.5桥式起重机电气控制发展趋势 (5)第2章给定数据及预选电机 (6)2.1生产工艺流程及基本参数 (6)2.2预选电机 (6)第3章绘制转矩负载图 (7)第4章校验电动机的发热及过载能力 (11)4.1发热校验 (11)4.2 过载能力校验 (11)第5章起升机构控制系统 (11)5.1控制系统组成 (11)5.2起升机构控制电路图 (12)5.3起升机构的工作原理 (12)5.4系统的保护 (14)第6章结论 (14)参考文献 (15)附录控制系统电路原理图 (16)第1章绪论1.1桥式起重机现代工业企业要求有各种类型的起重机械来满足企业物流机械化需求，又要有效地运用和增加设备的利用能力，以达到最经济的效果。
在现代生产中，起重机械被广泛应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中，有些起重机械还能在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，成为生产流水作业中的主体设备组成部分，实现生产过程的机械化和自动化。
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
1.2桥式起重机分类桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。
本文重点研究起重机的控制，通过使用串电阻的调速方法已实现对电机的控制，从而控制起重机。
1.3桥式起重机的技术参数桥式吊钩起重机的主要技术参数如下。
1.重量起重量又称额定起重量，它是指起重机实际允许的起吊最大负荷量，通常以吨作单位。
2.跨度起重机主梁两端车轮中心线间的距离，即大车轨道中心线间的距离，通常以米作单位。
3.起升高度吊具或抓取装置的上极限位置与下极限位置之间的距离，又可称为起升的最大高度，以米作单位。
4.起升速度起升机构在电动机的额定转速时，取物装置上吊的速度，用米/分作单位。
5.运行速度远行机构在电动机额定转速下运行的速度，用米/分作单位。
6.外型尺寸外型尺寸指起重机长、宽、高的尺寸，用米作单位。
7. 工作类型起重机各机构按照其载荷率和工作繁忙程度划分为轻级、中级、重级和超重级四种工作类型。
我国现行通用桥式起重机指起重量为5—250吨，吊具为吊钩、抓斗、电磁盘及其两用与三用的桥式起重机，其工作环境温度为-25-40℃。
1.4桥式起重机的发展史起重机的雏形，中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。
14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。
19 世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。