Сделай Сам Свою Работу на 5

Определение требуемого тормозного момента, выбор тормоза

Выбор типа полиспаста

Тип и передаточное число полиспаста зависит от грузоподъемности и схемы навивки каната на барабан (непосредственно или через направляющие блоки).

Так как канат навивается в стреловых кранах не непосредственно на барабан, а через направляющие блоки, то принимаем простой полиспаст с передаточным числом u = 2 (кратность полиспаста).

 
 

 

 


Q

 

 
 
Рис. 2. Схема запасовки каната.

 


Расчет и выбор стального проволочного каната

Канат выбирается по разрушающей нагрузке:

где: - наибольшее усилие в ветви каната, принимаемой барабаном, определяется по формуле;

- коэффициент запаса прочности каната, значение коэффициента см. таблица 1;

= действительное разрывное усилие каната в целом, приводимое в таблицах, по которым подбирается диаметр каната (таблица Д.1 стр. 339).

 

Таблица 1.

Режим работы
Легкий, ПВ=15% 5,0
Средний, ПВ=25% 5,5
Тяжелый, ПВ=40% 6,0

 

где: Q - номинальная грузоподъемность в кг,

u – кратность полиспаста;

z – число канатов, подводимых к барабану;

ηбл – КПД одного блока;

ηбл = 0,94…0,96 – для блоков на подшипниках скольжения;

ηбл = 0,97…0,98 – для блоков на подшипниках качения;

ηп – КПД полиспаста (0,96);

t – кол-во обводных блоков.

Указание:

а) для механизмов подъема груза стреловых кранов: рекомендуется к применению канаты типа ЛК-Р 6×19 по ГОСТ 2688-80 и однослойной навивке, и нарезных барабанов типа ЛК-О 6×19 ГОСТ 3077-80 при многослойной навивке;

б) расчетный предел прочности каната при растяжении σвр рекомендуется принимать равным 1500…1800 Н/мм2.

Для выбранного каната записываются следующие данные:

а) тип каната – ЛК-Р ГОСТ 2688-80;

б) предел прочности проволок σвр = 1600 Н/мм2;

в) действительное разрывное усилие [Fр] = 53450 Н;

г) диаметр каната dк = 9,9 мм.

 

Определение размеров барабана

а) Расчетный диаметр барабана определяется зависимостью:

где: -коэффициент кратности, зависящий от типа крана и режима работы механизма.

Значение коэффициента кратности определяют по таблице 2

№ п\п Режим работы е
Легкий режим работы, ПВ = 15%
Средний режим работы, ПВ = 25%
Тяжелый режим работы, ПВ = 40%
Весьма тяжелый, ПВ = 60%

 

Так как увеличение барабана приводит к повышению долговечности каната, то принимаем диаметр барабана по центру наматываемого каната .

Диаметр блоков принимаем

б) Определение длины барабана.

При однослойной навивке каната на барабан, длина барабана определяется по формуле:

где: - рабочая длина барабана, м;

- длина участка барабана для крепления каната на барабане, м;

b
lp
l0
lp
b
- длина гладкой части барабана, расположенная между нарезками, = 0 – при одинарном барабане.

 
 

 


 

       
 
 
   
Рис. 3. Схема барабана

 


- число дополнительных (запасных) витков, остающихся на барабане и разгружающих крепление каната;

- шаг нарезки барабана;

в) Определение толщины стенки барабана

Барабаны бывают чугунные и стальные. В массовом производстве барабаны выполняются из чугуна (не ниже марки СЧ15-32). Мелкосерийное и единичное производство из сталей (труба, не ниже Ст3).

Стенки барабана испытывают сложное напряжение сжатия, кручения и изгиба.

Толщина стенки барабана из серого чугуна определяется по формуле:

- обязательно >8 мм - минимальный зазор в который можно отлить чугун.

Для стального барабана:

В случае если lб<б барабан проверяется только на сжатие, если lб>б то проверяется на сжатие, изгиб и кручение.

Условие выполняется, следовательно данный короткий чугунный барабан устойчив к напряжению сжатия.

 

Определение крутящего момента, мощности и частоты вращения барабана.

Крутящий момент:

;

Мощность на валу барабана:

;

где - окружная скорость барабана:

;

Частота вращения:

.

 

Расчёт привода

а) Предварительный выбор двигателя.

В крановых механизмах используются специальные крановые двигатели (короткозамкнутые с повышенным пусковым моментом). Крановые двигатели работают повторно-кратковременном режиме – самом неблагоприятном для двигателя. Обозначение таких двигателей начинается с М (МТК, MTF, MTV, MTKF).

Мощность двигателя выбираем с учётом режима работы (ПВ%)

По каталогу (табл. Д.6, стр. 345) при ПВ=15% ориентировочно принимаем электродвигатель MTKF 111-6 с:

нормальной мощностью Рн=4,5кВт;

частотой вращения nдв=825мин-1.

б) Предварительное передаточное отношение, состав и КПД привода.

По данному передаточному отношению в состав привода включаем двухступенчатый цилиндрический редуктор (если i<6 то одноступенчатый).

В этом КПД привода составит:

- КПД быстроходной и тихоходной ступени редуктора

0,97

в) Окончательный выбор двигателя.

Требуемая мощность двигателя:

По полученной требуемой мощности выбираем крановый электродвигатель MTKF 111-6 с трехфазным ротором
номинальной мощностью (при ПВ=15%);

частотой вращения ;

номинальный пусковой момент [ ]=105Нм;

пусковой момент [ ]=104Нм

момент инерции ротора =0,045кг·м2

Действительное передаточное отношение привода:

Угловая скорость вращения ротора

 

Выбор редуктора

Редуктор выбирают:

а) по передаточному числу ( по исполнению);

б) по типу;

в) по передаваемой нагрузке (по габаритам).

По типу в крановых механизмов применяют редукторы двухступенчатые (реже одноступенчатые) цилиндрические типа РМ или Ц1, Ц2.

Принимаем редуктор (табл.9, стр.349) с передаточным числом 31,5 типоразмер Ц2-250 (250- суммарное межосевое расстояние 250мм).

Условное обозначение редуктора: редуктор Ц2-250-31,5.

У которого:

- частота вращения быстроходного вала n1=1000мин-1;

- мощность на быстроходном валу Р1=11,5кВт.

 

Выбор муфты.

Муфта выбирается по расчетному передаваемому крутящему моменту

каталог

где - коэффициент ответственности муфты, для крановых механизмов = 1,3;

- коэффициент режима работы, определяется по таблице 3.

Таблица 3

ПВ %
1,1 1,2 1,3 1,5

 

- крутящий момент на соединяемых валах

а) Выбор муфты на быстроходном валу.

Расчетный момент на быстроходном валу

По этому моменту на валу электродвигателя выбираем муфту (табл. Д.31, стр. 370) компенсирующую с упругим элементом МУВП-1 (МУВП – муфта упругая втулочно-пальцевая).

- Момент по каталогу [ ] =500Нм

- Диаметр тормозного шкива

- Момент инерции муфты

б) Выбор муфты на тихоходном валу.

Принимаем муфту зубчатую МЗ-2 (табл. Д32, стр. 371), у которой максимальный передаваемый момент по каталогу [ ]=1600 Нм.

8. Проверка электродвигателя на перегрузку в период пуска

 

Электродвигатели проверяют на перегрузку по условию:

где: - расчётный коэффициент перегрузки двигателя;

- расчетный пусковой и расчётный номинальный момент на валу двигателя, Нм;

- допустимый коэффициент перегрузки двигателя;

- пусковой и номинальный моменты выбранного по каталогу двигателя.

где - статический момент от груза и сил сопротивления привода, приведенных к валу двигателя;

- моменты инерционных сил соответственно от поступательно движущихся и вращающихся масс приведенных к валу двигателя.

где – КПД механизма подъема

- время пуска электродвигателя, для ориентировочного расчета можно принять по эмпирической зависимости:

где : I – момент инерции масс вращающихся на первом валу. ;

;

;

;

;

(по каталогу при выборе электродвигателя);

;

Таким образом, двигатель перегрузку выдерживает.

Определение требуемого тормозного момента, выбор тормоза

Тормоз выбирается по требуемому тормозному моменту, величина которого определяется из условия удержания груза на весу по следующей формуле:

где коэффициент запаса торможения

Значение ПВ %
1,5
1,75
2,0

статический момент от груза и сил сопротивления в период торможения, приведенный к валу двигателя, Нм

По требуемому тормозному моменту по каталогу (табл. Д.34 стр. 373) выбираем тормоз ТКТ-200 у которого наибольший тормозной момент [Тт]кат=160 Нм, диаметр тормозного шкива 200мм, что соответствует диаметру тормозного шкива муфты МУВП-1.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ПТМ – 1

 

№ п/п Тип машины Грузоподъ ёмность Q, кг Скорость подъёма V, м/с Высота подъёма Н, м Режим работы ПВ, %
Кран с верх. опор. и перем. вылетом 0,20
Кран на колонне с перем. вылетом 0,22
Кран – балка 0,24 6,5
Кран поворотн. с постоян. вылетом 0,26
Кран мостовой 0,28
Кран с верх. опор. и перем. вылетом 0,20 6,5
Кран на колонне с перем. вылетом 0,22
Кран – балка 0,24
Кран поворотн. с постоян. вылетом 0,26 7,5
Кран мостовой 0,28
Кран с верх. опор. и перем. вылетом 0,30
Кран на колонне с перем. вылетом 0,32 6,5
Кран – балка 0,34
Кран поворотн. с постоян. вылетом 0,36
Кран мостовой 0,38 6,5
Кран с верх. опор. и перем. вылетом 0,40 7,5
Кран на колонне с перем. вылетом 0,20
Кран – балка 0,22 5,5
Кран поворотн. с постоян. вылетом 0,24
Кран мостовой 0,26
Кран с верх. опор. и перем. вылетом 0,28 6,5
Кран на колонне с перем. вылетом 0,30
Кран – балка 0,32 5,5
Кран поворотн. с постоян. вылетом 0,34 7,5
Кран мостовой 0,36 8,5
Кран с верх. опор. и перем. вылетом 0,38
Кран на колонне с перем. вылетом 0,40
Кран – балка 0,25 4,5
Кран поворотн. с постоян. вылетом 0,30
Кран мостовой 0,32 5,5

 



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.