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).

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;

η_бл – КПД одного блока;

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

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

η_п – 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 σ_вр 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 σ_вр = 1600 Н/мм²;

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

г) диаметр каната d_к = 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

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;

		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 l_б<3Д_б барабан проверяется только на сжатие, если l_б>3Д_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 Р_н=4,5кВт;

частотой вращения n_дв=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 [Т_т]_кат=160 Нм, диаметр тормозного шкива 200мм, что соответствует диаметру тормозного шкива муфты МУВП-1.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ПТМ – 1

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: