(7)

где h – высота подъема груза, м;

Z1 – число  запасных  витков  на  барабане до  места  крепления  каната,  Z1 =

1,5÷2, принимаем Z1 = 2;

Z2 – число витков каната, находящихся под прижимным устройством на барабане, Z2 = 3÷4, принимаем Z2 = 3.

2.7 Определение длины барабана

Рисунок 2.4 – Длина барабана

При расчете рабочей длины барабана следует учесть, что в проектируемом механизме полиспаст сдвоенный. Тогда рабочая длина барабана для каната, свиваемого с одного полиспаста, будет равна  

                                                   (8)

где tб – шаг винтовой линии, по таблице 4.4[3] tб =16 мм.

Тогда

Полная длина барабана для сдвоенного полиспаста

                                                     (9)

где В – расстояние между осями крайних блоков крюковой подвески, по таблицам приложения Г [3] выбираем типовую крюковую подвеску с учетом грузоподъемности, режима работы, диаметра каната и схемы полиспаста;

Таблица 2.2 – Основные параметры подвесок

S – ненарезанная часть барабана, необходимая для закрепления его в станке при нарезке канавок,

                                                    (10)

Так как длина барабана меньше трех его диаметров, то выполнение проверочного расчета на изгиб не требуется.

2.8 Определение толщины стенки барабана

Толщину стенки барабана определяют из условий сжатия, учитывая, что он нагружен равномерно распределенной нагрузкой вследствие огибания его натянутым канатом силой Fmax.

олщина стенки барабана из расчета на сжатия

                                                 (11)

где коэффициент, учитывающий влияние изгибающих напряжений, которые возникают при навивке каната,

коэффициент, отражающий влияние на нагрузку барабана деформаций стенки и каната

                                             (12)

где Ек – модуль упругости каната, для шестипрядных канатов с органическим сердечником Ек = 88260 Н/мм2,

Ак =0,4dк2 – площадь сечения всех проволок каната, мм2;

Еб – модуль упругости стенки барабана, для чугунных барабанов Еб = 98000 Н/мм2;

допускаемое напряжение сжатия, Н/мм2;

Для чугуна

                                                    (13)

где предел прочности, Н/мм2; для чугуна СЧ28 ГОСТ 1412 – 70, ;

n – запас прочности, для чугунных барабанов n = 4,0…4,25,

Тогда

,

,

Из условия технологии изготавливаемых литых барабанов толщина стенкидолжна быть не менее, м

                                          (14)

где D – диаметр барабана по дну канавки, м

                                                    (15)

Принимаем

2.9 Определение частоты вращение барабана

Частота вращения барабана

                                                      (16)

где скорость подъема груза, м/мин,

Таким образом

2.10 Определение статической мощности двигателя, выбор типового электродвигателя

Максимальная статическая мощность двигателя, которую должен иметь механизм в период установившегося движения при подъеме номинального груза, равна

                                                  (17)

где предварительное значение КПД механизма,

Так как крановые двигатели являются большегрузными, допускается их перегрузка до 30%, то есть

По режиму работы и мощности двигателя по таблицам приложения А выбираем электродвигатель серии MTF.

Таблица 2.3 – Основные технические данные выбранного электродвигателя        

Таблица 2.4 – Основные размеры (мм) электродвигателя 4МТН 225L6

2.11 Определение расчетной мощности редуктора и его выбор

Редукторы для механизма подъема выбирают, исходя из расчетной мощности или крутящего момента частоты вращения быстроходного вала, передаточного   числа   редуктора  и  режима   работы.   Для   горизонтальных

редукторов

                                                  (18)

где kp – коэффициент, учитывающий условия работы редуктора, для приводов механизмов подъема грузов kp = 1,

При выборе редуктора должно соблюдаться условия, касающиеся прочности, долговечности и кинематики редуктора

Первое условие – расчетная мощность редуктора на быстроходном валу не должна превышать номинальную мощность на быстроходном валу редуктора

                                                         (19)

Второе условие – передаточное число редуктора не должно отличаться от требуемого передаточного числа более чем на ±15%

                                           (20)

Требуемое число редуктора равно

                                                     (21)

где nдв – частота вращения двигателя, мин-1;

nт – частота вращения барабана, мин-1,

По таблице приложения Б[3] в соответствии с расчетной мощностью, частотой вращения быстроходного вала, режимом работы и передаточным числом выбираем редуктор Ц2 – 400.

Таблица 2.5 – Основные параметры редуктора Ц2

Проверяем второе условие

 что меньше допускаемых 15%

Таблица 2.6 – Размеры редуктора

                   а)                                                        б)

Рисунок 2.8 –  Общий вид концов валов редуктора Ц2, а – тихоходного; б – быстроходного

Таблица 2.7 – Геометрические параметры концов валов редуктора Ц2

2.12 Определение статического момента на валу двигателя при подъеме груза

Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска при подъеме груза, Нм

                                             (22)

где Fmax – усилие в канате, набегающем на барабан, Н;

Z – число полиспастов;

Up – передаточное число редуктора (привода);

 КПД барабана, на подшипниках качения

 КПД привода,

2.13 Определение расчетного момента и выбор муфты

По кинематической схеме, представленной на рисунке 1, установлены две муфты. Одна муфта с тормозным шкивом установлена между двигателем и редуктором, вторая соединяет тихоходный вал редуктора с валом барабана.

Расчетный момент для выбора муфты с тормозным шкивом, Нм

                                                 (23)

где Тмн – номинальный момент муфты, Нм. Принимается равным Тс;

k1 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, k1=1,3;

k2 – коэффициент, учитывающий режим работы механизма, по таблице 5.1[3] при среднем режиме k2 = 1,2. 

Из таблицы В.3[3] выбирается муфта упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивом. 

Рисунок 2.9 – Муфта упругая втулочно-пальцевая и тормозным шкивом

Таблица 2.8 – Основные размеры и параметры втулочно-пальцевых муфт с тормозными шкивами 

Продолжение таблицы 2.8

2.14 Определение номинального момента на валу двигателя

Номинальный момент на валу двигателя, Нм

                                                 (24)

где Р – мощность электродвигателя, кВт;

n – число оборотов электродвигателя, мин-1.

2.15 Определение среднего пускового момента

Для двигателя с короткозамкнутым ротором можно принимать

                                            (25)

где Тmax – максимальный момент двигателя, Нм.

                                                (26)

Страницы: 1, 2, 3