Динамический момент на валу двигателя от инерции поднимаемого груза

где Q — вес поднимаемого груза,Н;

g — ускорение свободного падения,м/с';

iп — кратность полиспаста;

hл—КПД полиспаста;

uгр — скорость подъема груза,м/с;

t—время пуска (торможения), < та1—3 с;

Dб —диаметр барабана,м;

i- передаточное число передачиот двигателя добарабана;

h — КПД передачи.

Динамический момент на валу двигателя от инерции вращающихся масс (якорь, муфта, вал, шестерня) уве­личивают на 15—25%

где Jяк, Jм, Jв, Jш — моменты инерции соответственно якоря, муфты, вала, шестерни.

Можно принять

где nдв —частота вращения вала двигателя; GD²—маховой момент якоря двигателя (значения приведены в ка­талогах электродвигателей).

6. Определение основных размеров барабана. Диаметр барабана принимают в зависимости от диаметра каната и от режима работы грузоподъемного устройства (см. табл. 1).

Длина барабана зависит от диаметра каната, числа слоев навивки и длины навиваемого .каната. Длину ба­рабана определяют по формуле

Lк-длина каната, навиваемого на барабан:

Н—высота подъема груза;

iп—кратность полиспаста;

l0 —расстояние от отводного блока до лебедки;

b—число запасных витков на барабане (обычно принимают 2— 3 витка);

Dб — диаметр барабана;

а—шаг витков, а=dк при навивке канатана гладкий барабан;

т — число слоев навивки каната на барабан.

В полную длину барабанов входят толщина бортов, участок для двух-трех дополнительных витков, участок для закрепления каната, а в полную длину барабанов с двусторонней навивкой канатов входит и ширина разде­лительной полосы /.

Высота бортов барабана должна быть такой, чтобы борт выдавался над последним слоем каната не менее чем на величину 2dк.

6. Определение передаточного числа передачи и под­бор редуктора. Передаточное число определяют по фор­муле

где nдв—частота вращения вала двигателя, берется из таблиц при подборе двигателя;

nб — частота вращения барабана.

1 – электродвигатель; 2 – электромагнитный тормоз;3 – редуктор;4 – рама;5 – барабан;6 – подшипник.

д Од—скорость каната, навивае­мого на барабан, м/с;

Об, йк—диаметры барабана и ка­ната, м-

По передаточному числу и номинальной мощности, пользуясь таблицами, подби­рают редуктор.

По основным размерам барабана, электродвигателя и редуктора можно вычер­тить принципиальную схему лебедки (рис. 2).

7. Подбор и расчет двух­колодочного электромагнит­ного тормоза. Момент на ва­лу тормозного шкива

где Мб—вращающий статический момент на валу барабана;

i — передаточное число передачи от вала, на котором установлен тормоз, до вала барабана;

h — КПД, учитывающий потери в передаче от вала, да котором ус­тановлен тормоз, до вала барабана (трение помогает затормаживанию).

Момент на валу тормозного шкива,по которому рассчитывают тормоз:

где kз-коэффициент запаса, равный 1,5; 1,75; 25; 2,5 соответствен­но при легком, среднем, тяжелом и весьма тяжелом режимах работы.

Диаметр тормозного шкива Dт предварительно выбирают в зависимости от тормозного момента:

Колодочный тормоз часто устанавливают на соеди­нительной муфте между двигателем и редуктором.

Расчетное окружное усилие на ободе тормозного шкива

Сила прижатия тормозных колодок

но так как Fтр =Рp, то N' =Рp/2m.

Коэффициент трения m зависит от материала тру­щихся поверхностей и от возможности попадания смаз­ки на трущиеся поверхности. При трении тормозной ленты по чугуну или стали можно принимать m@0,35— 0,42.

При расчете длинноходового двухколодочного тормоза (рис. 3,а) находят усилие в тяге

вес тормозного груза

обычно принимают

= е и = ,

где k=2—8.

Растормаживающее усилие Kм вычисляют из уравнения

Электромагнит подбирают по растормаживающему усилию. Расстояние lм изменяют до значений, позволяю­щих более полно использовать силу электромагнита. Электромагнит можно подобрать по его работе, которая определяется формулой:

А=Км*h,

где h — путь тяги электромагнита

h=2,2*di

d — радиальный зазор между тормозной колодкой и шкивом, обычно d@1—2 мм;

i - кратность системы рычагов:

Рис. 3. Схемы двухколодочуых тормозов

а — длиниоходового; б — короткоходового пружинного;

в – с электрогидро толкателем

Размеры трущихся поверхностей тормозных коло­док проверяют:

на удельное давление, которое не должно превышать

допускаемое (табл. 2):

на удельную работу трения, которая не должна быть больше допускаемой (см. табл.2)

Таблица 2. Допускаемые удельные давления и работа трения

В этих формулах a=60 ... 90°.

При расчете короткоходового пружинного электро­магнитного тормоза определяют силу сжатия пружины

и растормаживающий момент

По растормаживающему моменту, пользуясь табли­цами [8], подбирают электромагнит.

При расчете двухколодочного тормоза с электрогид-ротолкателем (рис. 3,в), устанавливаемого вместо тормо­за с длинноходовым электромагнитом (рис. 3,а), опре­деляют силу сжатия пружины, необходимую для затор-маживания шкива:

Электрогидротолкатель подбирают по толкающему усилию Т, которое находят по формуле

Ход пружины

Затормаживающую пружину подбирают по силе сжатия пружины Q.

Определив основные размеры элементов механизма и подобрав по таблицам унифицированные и стандартные элементы (соединительные муфты, редуктор, элек­тродвигатель), приступают к компоновке общего вида, ориентируясь при этом на типовые решения, приводи­мые в атласах и в учебной литературе.

По заданию преподавателя более подробно разраба­тывается одна из сборочных единиц механизма, напри­мер барабан лебедки, двухколодочный электромагнит­ный тормоз и др.

Механизм поворота. Определение сопротивлений по­вороту крана с учетом преодоления сил трения и ветро­вой нагрузки. Определение потребной мощности двига­теля. Подбор двигателя и проверка его на перегрузоч­ную способность. Определение передаточного числа пе­редачи. Составление схемы передач поворотного меха­низма. Выбор и расчет двух.колодочного электромагнит­ного тормоза. Расчет элементов передач поворотного ме­ханизма (зубчатых зацеплений, валов), соединительных муфт, подбор и проверка подшипников.

1)Определение сопротивлений повороту поворотной части крана от сил трения. Для схем с размещением опор в нескольких горизонтальных плоскостях (рис. 4) опор­ные реакции А, В, С определяют из уравнений:

где Рг и Рв — горизонтальные и вертикальные нагрузки,включая ветровые, действующие на поворотную часть крана.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: