ПТМ Семинар упр-N3 (F12500) (1175736), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Тогда можно не меняя редуктор немногоизменить размеры барабана: диаметр и длину.Однако, произвольно диаметр барабана увеличить нельзя, так как увеличиваядиаметр барабана, уменьшают его частоту вращения и увеличивают передаточноеотношение редуктора. Передаточное число для редуктора Ц2У не более 40. Если неменять тип редуктора, то диаметр барабана можно рассчитать из условия, чтопередаточное число равно 40. В связи с изложенным, уточняем диаметр и длинубарабана. В соответствии с каталогом [2] номинальный момент на тихоходном валуредуктора Тн=500Нм, радиальная нагрузка -5600 Н, р =0,97.4.2.Ориентировочный расчет диаметра барабана из условия, что передаточноеотношение будет 40.Формулы для расчета частоты вращения барабана:∙∙1000бар = ∙( + ) ,бар =нбк.8Расчет механизма подъема, упр.
№3.2020Приравняв правые части формул и выполнив преобразования (при u=40), получим формулу длярасчета наибольшего приближенного диаметра барабана:∙∙1000∙∙1000б + к = 40 ∙ ∙ , б = 40 ∙ ∙ − к .ннТак как выбраны два двигателя, то дальнейшие расчеты также продолжаются для них и тогдарассматриваем варианты II.Результаты расчета диаметра барабана (при u=40), сведены в табл.3.Таблица 3Номер вариантаСинхронная частота вращения, nс мин-1Асинхронная частота вращения,nн мин-1∙∙1000б = 40 ∙+ к (мм)II1000900Dб , мм (из ряда Rа40 ,табл. 3)220 (240)40 ∙∙ н2 ∙ 8 ∙ 1000+ 8,3 = 226 ∙ 9004.3, Расчет момента и радиальной нагрузки выполнен в последовательности, приведенной в п.3 исведен в табл.4.Таблица4Номер вариантаIIАсинхронная частота вращения, nH об/мин900220 (240)Диаметр барабана, ммЧисло рабочих витков, ∗∗1000= ∗(бар + к ) = =2∗4∗1000∗ 220 +8.32∗4∗1000∗ 240 +8.3=11,15=10,25Длина барабана расчетная, б = ∗ ( + 6)б = , ∗ (, + )=163ммб = 9,5 10,25 + 6 = 154,4ммДлина барабана окончательная,170 (160)Lб ммПередаточное отношение редуктора,40Частота вращения барабана, об/минб = н .Фактическая скорость подъема,( б + к )∗ нф =900= 22,540( + , ) ∗ ф == , ∗ ∗ (240 + 8,3) ∗ 900ф == 8,772 ∗ 40 ∗ 10008,07−8∆ =∗ 100%=0,87%∗∗1000Погрешность скорости подъемаф −∆ =∗ 100%.Передаточное число тихоходной ступени,uT,Суммарное число циклов нагружения,∑ = ∑ ∗ 60 ∗ н ∗ тКоэффициент долговечности, = ∗3∑б =∆ =88,77−82∗η барЭквивалентный момент, THЕ =KHG*Tmax, НмДлина конца тихоходного вала редуктора, l,∗ 100%=9,6%5,6∑ = 4000 ∗ 60 ∗ = 0,5 ∗Максимальный момент на канате, Tmax, Нм( + ) = б к ∗ .8 =900403 6,048 ∗10 720∗10 76944 ,44(220 + 8,3)2∗0,97∗10006944 ,44(240+ 8,3)2∗0,97∗1000∗ 5,6 = 6,048 ∗ 107= 0,34,= 0,5∗ 1=817,2 =∗ 1=888,8THЕ=0,5*817,2=408,6THЕ=0,5*888,88=444,41109Расчет механизма подъема, упр.
№3.2020ммПрисоединительный размер редуктора, l3,ммРазмер опоры редуктора, В, мм206180206-110+170-5*9,5=218,5206-110+160-5*9,5=208,5lF= l3-l+Lб-5p.218,5+ 0,25 = 5083180208,56944,44 ∙ 0,5+ 0,25 = 4890180Расчетная консольная нагрузка ∙ + 0,25 ,Н6944,44 ∙ 0,5Редуктор проходит по консольной нагрузке при выполнении диаметрабарабана 220мм и 240 мм.4.4. Проверка выбранного двигателя по фактическим значениям скорости подъема иКПД.Уточняем мощность в соответствии с КПД, приведенным в каталоге. КПД редуктора Ц2У согласнокаталогу 0,97. Уточнение КПД механизма:η=ηб*ηпол*ηред*ηм= 0,98*0,927 *0,97 *0,99=0,872,б = 220 мм. ст =б = 240 мм.
ст =( +з )∙ф60000 ∙( +з )∙ф∙==(12500 +375)∙8,3= 2,04кВт,60000 ∙0,872(+)∙,∙,= , кВт,Двигатель может быть недогружен до ≈30% или перегружен до ≈5%. ПроверяемРсоотношение ст. Оно должно быть в интервале 0,7≤ ст ≤ 1,05.Рнб = 220мм .б = 240мм .ст=нстн2,04=н= 0,97 .2,1,,= , .5. Выбор тормоза.Тормоз рекомендуется колодочный, но в зависимости от режима (смотри лекции) Длярежимов 4М, 5М, 6М – только ТКП или ТКГ.ТКП – тормоз колодочный с электромагнитом постоянного тока;ТКГ – тормоз колодочный, гидравлический.Выбор тормоза выполняется по величине тормозного момента.5.1. Определение требуемого тормозного момента ≥ т ∙ грКТ – коэффициент торможения, определяется в зависимости от группы режима потабл.
9, [2] , для режима 4М, КТ =2.Тгр – момент от груза на валу тормозного шкива:( + )(+ )гр = з бар к обр .2∙∙обр - КПД механизма для обратного движения – движение механизма под действиемгруза при отключенном приводе.Расчетные формулы обратного КПД зависят от типа редуктора, так как только там, где есть особенности в работезацеплений КПД может меняться в зависимости от направления в движении,Для редуктора червячного обратный КПД больше, чем прямой (момент завинчивания больше моментаотвинчивания).обрч.п. =/ - обратный КПД червячной передачи.пч.п.
=(− ) +/- прямой КПД червячной передачи, где10Расчет механизма подъема, упр. №3.2020 -угол подъема витка червяка,/ - приведенный угол трения.5.1.1. Расчет обратного КПД полиспаста:КПД при опускании грузаобрпол = + ∙ бл = +, ∙ , = , = , .бл1− бл1−0,97−12−1обр=∗ 0,972 = 0,93, ∙ ∗ бл ∗ о.бл .= 1−0,97 2 ∙ 2 ∗ 0,97пол1− бл5.1.2. Расчет обратного КПД механизма.Для червячного редуктора: обр = , ∙ + = , (1+0,872)=0,936.Для зубчатого редуктора: обр = б ∗ обр∗ ред ∗ м =0,98*0,927 *0,96 *0,99=0,86полРасчет тормозного момента и выбор тормоза для рассмотренных вариантов приведен втабл.5.Таблица 5№вар. Inн,мин-11335u40Dб,мм 140П90040220/240Тгр, Нм(12500 +375)(140+8,3)TT, Нмт ∙ гр =1,6*10,06=16,422∙2∙40∗10000,86 = 10,26.12500 + 375 220 + 8,30,86 = 18,37 /2 ∙ 2 ∙ 40 ∗ 1000т ∙ гр =1,6*18,37=29,4 /(12500 + 375)(240 + 8,3)0,86 = 19,982 ∙ 2 ∙ 40 ∗ 1000т ∙ гр =1,6*18,37=32По таблице (лист 9, стр.
17[2]) для вар.I выбираем тормоз ТКП-100), у которого приПВ=25% тормозной момент нТ = 20 Нм, масса тормоза–15,8кг.для вар.II выбираем тормоз ТКП200/100, у которого при ПВ=25% тормозной моментнТ = 40 Нм, масса тормоза– 30 кг.( Т- тормоз, К – колодочный, П – электромагнит постоянного тока, 200/100 – возможные диаметрытормозного шкива в мм)6. Выбор оптимального варианта.Параметры основного оборудования сведены в табл.6. Оптимальным являетсявариант, сочетающий минимальную суммарную массу и более простую схемуустановки барабана (рис.3). Вариант П не рассматривается, так как содержит болеетяжелый двигатель и тормоз, чем в варианте 1. Введен дополнительный 1/ вариант,получен после смены редуктора Ц2У125 на редуктор Ц2У160 в варианте 1.Параметры элементовмеханизма подъемаНомер вариантаТип электродвигателяМощность, Р, квтЧастота вращения, n, об/минВесДиаметр/длина барабана,Dб/Lб,ммТип редуктора,Момент, ТН, НмРадиальная сила, FК, НПередаточное число, uВесБарабан установленконсольно (рис.3)II4АС90L6У31,990028,7 кг220/170240/160Ц2У-12550056004053кгТаблица 6Барабан установленна двух опорах (рис.4)I4АС80В4У31,8133520,4 кг140/1220Ц2У-12550056004053 кг11Расчет механизма подъема, упр.
№3.2020Расстояние от оси редуктора до точкиприложения максимальной нагрузкиlf=l3-l+Lб-5P, ммКонсольная нагрузка, НТребуемый расчетный тормозноймомент, НмТип тормозаТормозной момент (Тт) приПВ=25%,Вес, кг206-110+170-9,5=218,5206-110+160-5*9,5=208,5206-110+220-5*9,5=268,55083/489029,4/326047,516,42ТКП-200/10040 Нм30кгТКП-1002015,8 кгСуммарная масса электродвигателя,редуктора и тормоза, кг28,7+53+30=111,720,4+53+15,8=89,2Вариант двух опорного барабана (рис4) конструктивно сложнее, кроме того, дополнительнаяопора и зубчатая муфта увеличат вес привода. Выполнение опоры внутри тихоходного валаредуктора (рис.4) возможно только для редуктора типоразмера Ц2У-160, Ц2У-200, Ц2У-250,Поэтому, габаритный размер по длине существенно возрастает, Проверка по консольной нагрузкедля двух опорного барабана не требуется.
Она уже учтена при разработке конструкции типовогоредуктора и равна Fк =250 н .Масса привода наименьшая для варианта I. Однако, дополнительные опоры для барабанаувеличивают массу привода. Вариант целесообразно определить в зависимости от серийности,после проведения расчета стоимости. Для единичного производства оптимальным будет1V вариант, так как меньше трудоемкость изготовления из типовых изделий. Для массовогопроизводства целесообразен вариант 1.Примечание:1.Электродвигатель - 4АС90L6У3, ( 4АС – серия двигателя, асинхронный повышенногоскольжения, 90 – расстояние от оси вала двигателя до опорной поверхности двигателя, L – длинасердечника, 6 – число полюсов, У – для умеренного климата, 3- категория помещения – закрытое).2.Если режим 2М, то можно использовать червячный редуктор. КПД червячного 0,71, тогда общийη=ηб*ηпол*ηред*ηм= 0,98*0,927 *0,971 *0,99=0,64,мощность ст = +з ∗ (12500 +375)∗8,060000 ∗=60000 ∗0,64= 2,68 кВт, червячный редуктор Чг125, укоторого ст =2,8кВт, вес редуктора 90кг , Fк =8000Н.Габариты зубчатого редуктора 375х180х272, вес 53 кг.Габариты червячного редуктора 355х270х312, вес 90 кг.Двигатель придется брать другой 4АС100L6У3, вес 42 кг.Червячный редуктор целесообразно брать в случае если механизм подъема размещен на стрелекрана, но тогда механизм подъема может получится тяжелее и дороже, чем с зубчатым редуктором.12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
