ICS53.020.20 J80 中华人民共和国国家标准 GB/T31050—2014 冶金起重机能效测试方法 Energyefficiencytestmethodsformetallurgycranes 2014-12-22发布 2015-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC227)归口。 本标准负责起草单位:北京起重运输机械设计研究院、太原重型机械集团有限公司、国家起重运输 机械质量监督检验中心。 本标准参加起草单位:上海起重运输机械厂有限公司、株洲天桥起重机股份有限公司。 本标准主要起草人:张皓琨、刘焕江、陶天华、姚振南、王顺亭、张毅、吕方。 ⅠGB/T31050—2014 冶金起重机能效测试方法 1 范围 本标准规定了冶金起重机的能效测试方法。 本标准适用于JB/T7688(所有部分)规定的冶金起重机(以下简称起重机),其他电力驱动的桥式 起重机也可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T6974.1 起重机 术语 第1部分:通用术语 3 术语和定义 GB/T6974.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 供给能 supplyenergy 起重机按规定的测试方法要求完成一个测试周期时,实际消耗的电能。 3.2 有效能标称值 nominalvalueofeffectiveenergy 起重机按规定的测试方法要求完成一个测试周期时,提供的有效能量。 3.3 能效标称值 nominalvalueofenergyefficiency 起重机按规定的测试方法要求完成一个测试周期时,有效能标称值与供给能的比值。 4 测试条件 4.1 测试样机要求 测试样机应为能正常使用的合格产品。 4.2 测试环境要求 起重机的测试环境应在相应产品标准规定的工作条件下,且应满足以下要求: a) 风速应小于3m/s; b) 环境温度为+20℃~+40℃; c) 试验载荷质量与规定值的偏差不应大于±5%,仲裁检验时偏差不应大于±1%;试验载荷和吊 具质量的精度为±1%; d) 供电系统在起重机馈电线接入处的电压波动不应超过额定值的±10%,三相电压不平衡率不 应大于1.5%; 1GB/T31050—2014 e) 起升距离、下降距离和运行距离与规定值的偏差不应大于±5%,仲裁检验时偏差不应大于 ±1%。测量精度不应小于0.01m。 4.3 测量仪器及测试报告书 4.3.1 测试所用各种测量仪器应符合相关国家标准,且应为国家计量部门检定有效期内的产品。 4.3.2 采用的电能仪表应具有记录反向电能功能,准确度不应低于0.5级,有效分辨力不应低于0.001 度(显示位数不应少于小数点后三位)。 4.3.3 互感器的准确度等级不应低于0.2级(满量程)。 4.3.4 其他测量设备和计量器具的准确度不应低于0.5级。 4.3.5 选择仪表时,应根据测量需要尽量选择低量程仪表。 4.3.6 在测试完成后应填写“冶金起重机能效测试报告书”,报告书参见附录A。 5 测试和计算方法 5.1 测试内容 测试内容为起重机完成一个工作循环后,各机构的供给能和有效能标称值。 5.2 供给能的测试 5.2.1 电度表法 通过数字式电能测量仪器(装置)测量供给能,并按式(1)计算。 EG=3.6×106∑n i=1Di ……………………(1) 式中: EG———供给能,单位为焦耳(J); n———一个测试周期内包含的测试阶段数; Di———一个测试周期内第i个阶段数字式电能表(仪)测量值,单位为千瓦时(kW·h),测量值为 负值时,为测试对象向电网反馈能量。 5.2.2 电流电压法 5.2.2.1 基于三瓦特表法原理的测量仪器,按式(2)或式(3)计算。 EG=∑n i=1P1i+P2i+P3i ( )ti ……………………(2) EG=∑n i=1∫tiU1iI1icosφ1i+∫tiU2iI2icosφ2i+∫tiU3iI3icosφ3i ( )………………(3) 式中: P1i、P2i、P3i———一个测试周期内第i个阶段三只表分别测得的功率值,单位为瓦特(W); ti ———一个测试周期内第i个阶段的工作时间,单位为秒(s); U1i、U2i、U3i———一个测试周期内第i个阶段三只表分别测得的电压值,单位为伏特(V); I1i、I2i、I3i———一个测试周期内第i个阶段三只表分别测试得的电流值,单位为安培(A); φ1i、φ2i、φ3i———一个测试周期内第i个阶段三只表分别测试的电压与电流间的相位差角。 5.2.2.2 基于两瓦特表法原理的测量仪器,按式(4)或式(5)计算。 2GB/T31050—2014 EG=∑n i=1P1i+P3i ( )ti ……………………(4) EG=∑n i=1∫tiU12iI1icosφ1i+∫tiU32iI3icosφ3i ( )……………………(5) 式中: P1i、P3i ———一个测试周期内第i个阶段两只表分别测得的功率值,单位为瓦特(W); U12i、U32i———一个测试周期内第i个阶段两只表分别测得的电压值,单位为伏特(V); I1i、I3i———一个测试周期内第i个阶段两只表分别测试得的电流值,单位为安培(A); φ1i、φ3i———一个测试周期内第i个阶段两只表分别测试的电压与电流间的相位差角。 5.3 有效能标称值的测试 5.3.1 参与测试的机构 参与测试的机构应为参与完成一个完整测试周期的所有机构。 5.3.2 测试周期 在试验条件下,起重机按照工况要求完成一次作业的工作循环。位置调整和吊具、载荷的装卸阶段 能耗不计入测试周期。 5.3.3 测试参数 5.3.3.1 选取原则 测试参数包括测试载荷、测试速度、测试位移,测试参数一般按5.3.3.2~5.3.3.4的规定选取,如各 机种有特殊要求,按各机种规定条款确定。 5.3.3.2 测试载荷 用作测试载荷的物料特性应符合被测起重机的设计要求。测试载荷的大小按整机工作级别选取, 测试载荷质量应包含起重机可分吊具和索具的质量。测试载荷质量为额定起重量的95%。 5.3.3.3 测试速度 起升机构速度为单速时,按额定起升速度操作。双速或调速时,按所测起升机构的额定起重量对应 的最高起升速度操作。 运行机构速度为单速时,按额定速度操作。双速或调速时,按所测机构的额定起重量对应的最高运 行速度操作。 5.3.3.4 测试位移 起升机构的测试高度为待测机构以额定起升速度起升1min的距离。当以起升速度确定的测试高 度大于起重机起升高度的60%时,按该起升机构的额定起升高度的60%作为测试高度。 测试距离是运行机构一次通电所走过的路程。测试距离的取值为被测机构以测试速度运行1min 距离的50%,如该值大于被测机构有效行程的80%时,取被测机构有效行程的80%。其中,取值为运 行机构以额定速度运行1min距离的50%的测量方法为仲裁方法。 5.3.3.5 测试数据 按规定的测试周期可分阶段测量,测试过程中每个工况至少重复测试3次,取其连续3次有效测量 3GB/T31050—2014 值的算术平均值。 注:在同一机种中,所有计算公式中的质量代号的含义相同。 5.3.4 料箱起重机 5.3.4.1 测试参数 测试载荷的质量应是载荷质量和料箱质量之和。料箱倾翻角度为30°,卸料高度为起升高度的 50%。其他测试参数应按5.3.3的规定。 5.3.4.2 测试周期 料箱起重机的一个工作循环是指:从料箱上方开始空钩下降,吊起满料箱,运送满料箱至加料位置, 倾倒料箱,料箱回水平,运送空料箱至原来位置,放下空料箱,空钩升至开始位置。一个工作循环可分解 为以下几个测试工况: a) 带载升降:起升测试载荷至测试高度,下降到卸料高度; b) 倾倒料箱(可选项):倾倒料箱释放测试载荷,料箱回到水平位置。 c) 小车带载运行:小车单程运行,完成一个测试距离; d) 大车带载运行:大车单程运行,完成一个测试距离; e) 空箱升降:从卸料高度起升空箱至测试高度,放下空箱至地面; f) 小车空箱运行:小车单程运行,完成一个测试距离; g) 大车空箱运行:大车单程运行,完成一个测试距离; h) 空钩升降:空钩升至测试高度,下降至开始位置。 5.3.4.3 有效能标称值的计算 5.3.4.3.1 带载升降有效能标称值按式(6)计算。 Eya=9.8(m+m0+m1)h ……………………(6) 式中: Eya———带载升降有效能标称值,单位为焦耳(J); m———测试载荷质量,单位为千克(kg); m0———同时参与工作的吊钩、吊梁质量之和,单位为千克(kg); m1———料箱质量,单位为千克(kg); h———带载升降时每次的实际测试高度,单位为米(m)。 5.3.4.3.2 小车带载运行有效能标称值按式(7)计算。 Eyb=9.8(m+m1+m2)μs1+0.5(m+m1+m2)v2 2……………………(7) 式中: Eyb———小车带载运行有效能标称值,单位为焦耳(J); m2———参与工作的小车质量之和,单位为千克(kg); μ———阻力系数,取0.006; s1———小车运行的单程距离,单位为米(m); v2———小车带载运行