125430 (690545), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Условие размещения барабана на электродвигателе выполняется для всех вариантов.
5. РАСЧЕТ РЕДУКТОРА
5.1 УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ БАРАБАНА
,
где V=0.2м/c– скорость подъема;
– кратность;
D – диаметр барабана.
Получим:
5.2 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО РЕДУКТОРА
, где
– угловая скорость электродвигателя;
– число полюсов;
– угловая скорость барабана;
– кратность;
– число полиспастов.
Отсюда имеем:
Задан двухступенчатый соосный редуктор. Примем интервал передаточных чисел от
до
. Вариант
отбрасываем. Остальные значения
принимаем так, как они определены по программе «Редуктор» реализуемой на ПЭВМ (приложение).
В программу вводят число зубьев первичного вала-шестерни
, совпадающего с номером задания, модуль первой ступени
и передаточное число
. Модуль первой ступени находят из соотношения:
,
где
Дано: z=18. Получим:
Выбираем модули
из ряда:
Программа «Редуктор» соблюдает 3 условия:
1) Равенство межосевых расстояний
;
2) Отношение диаметра второго вала к диаметру первого вала составляет
(по принципу равнопрочности валов);
3) Ряд модулей обеих ступеней стандартный.
5.3 МИНИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕЖОСЕВОГО РАССТОЯНИЯ РЕДУКТОРА ПО УСЛОВИЮ ПРОЧНОСТИ
, где
– коэффициент твердости зубьев при
,
,
соответственно;
- передаточное отношение второй ступени;
– крутящий момент на шестерни второй ступени:
,
где
– грузовой момент на барабане, тогда
.
Для
имеем:
.
Значения
полученные на ЭВМ:
;
;
, где
– количество ветвей каната;
– наибольшее натяжение ветви каната;
– диаметр барабана.
Получим:
Определим значения межосевых расстояний и сравним их с минимальными:
6. РАСЧЕТ ГАБАРИТОВ И МАССЫ РЕДУКТОРА
6.1 ВЫСОТА РЕДУКТОРА
,
где
– коэффициент, учитывающий наличие корпуса;
6.2 ШИРИНА РЕДУКТОРА
Принимается равной межосевому расстоянию
.
6.3 ДЛИНА РЕДУКТОРА
6.4 МАССА РЕДУКТОРА
,
где
– коэффициент заполнения объема электрической тали металлическими деталями;
– плотность стали;
6.5 МАССА ДВИГАТЕЛЯ
для числа полюсов p=4;6;8 имеем m=35;34;50 кг из паспорта двигателя (приложение)
6.6 МАССА БАРАБАНА
6.7 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Сведем результаты расчета в таблицу масс и определим приоритеты: на первые места поставим самые легкие варианты.
Сводная таблица масс, кг.
| Число полюсов | 4 | 6 | 8 | ||||||||
| Кратность | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |||
| Общее передаточное число | 60 | 40 | 81 | 40 | 27 | 30 | 30 | 20 | |||
| Редуктор | 394 | 210 | 684 | 210 | 89 | 89 | 89 | 89 | |||
| Двигатель | 35 | 35 | 34 | 34 | 34 | 50 | 50 | 50 | |||
| Барабан | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 136 | 136 | 136 | |||
| Суммарная масса | 549 | 365 | 838 | 364 | 243 | 275 | 275 | 275 | |||
| Приоритет | 5 | 4 | 6 | 3 | 1 | 2 | 2 | 2 | |||
7. КОМПОНОВКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТАЛИ
а) наименее металлоемкого варианта;
б) варианта, позволяющего получить наибольшую высоту подъема груза (имеет наименьшее значение произведения
и несколько большую массу).
Для выбранного производят проверку электродвигателя по пусковому моменту и, в случае необходимости, возвращаются к альтернативному варианту.
Рис. Компоновка электрической тали
8. ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО ПУСКОВОМУ МОМЕНТУ
Условие пуска
,
где
– среднепусковой момент электродвигателя;
– момент инерции ротора электродвигателя;
– масса груза;
– диаметр барабана;
– кратность полиспаста;
– общее передаточное число редуктора;
– КПД механизма;
– КПД полиспаста;
– грузовой момент на барабане;
– время пуска:
где
– ускорение при пуске для грузоподъемностей
;
– скорость подъема;
коэффициент
учитывает неучтенные вращающиеся массы.
Численный пример приведем для варианта 831:
>34.5
т.е. условие пуска выполняется.
9. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ
9.1 ВЫБОР ХОДОВЫХ КОЛЕС
9.1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МАССЫ ТЕЛЕЖКИ
На основании статистических данных массу тележки можно выразить зависимостью:
,(1)
где
- масса груза.
Получим:
кг
Вес тележки:
,(2)
Получим:
H
Вес груза:
,(3)
Получим:
H
Вес тележки с грузом:
H ,(4)
9.1.2 ДАВЛЕНИЕ НА ХОДОВОЕ КОЛЕСО
H, (5)
Определим расстояние между боковыми роликами h из уравнения равновесия:
,(6)
где
- давление на боковой ролик.
Целесообразно принять
.
Тогда получим для тележки:
,(7)
Вылет консольной тележки определится из компоновочного чертежа тележки, на котором необходимо обеспечить также размер
.
Определим диаметр ходового колеса
,мм
,(8)
Получим:
мм
Итак, выберем колесо, диаметром 250мм: диаметр внутреннего отверстия подшипника d=50мм. Значения
и d принимают по ГОСТу 24.090.09-75, а значение
в этом случае равно 0,4мм по [4], с. 276 .
9.2 РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЮ
Сила сопротивления передвижению тележки с грузом.
,(9)
где f – коэффициент трения качения подшипников буксы ( f=0,015) см. [4], с. 275 ;
- коэффициент сопротивления реборды (
), см. [4], с. 275 .
По формуле (9):
H
9.3 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Номинальная мощность электродвигателя механизма передвижения:
Вт, (10)
Выбираем электродвигатель 4АСE90LЕ6
9.4 ВЫБОР РЕДУКТОРА
Угловая скорость ходового колеса:
,(11).
Угловая скорость электродвигателя:
,(12).
Определим требуемое передаточное число:
,(13)
Принимаем редуктор ВКН-280 с передаточным числом
; диаметр быстроходного вала равен 25мм, масса редуктора 40 кг.
9.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СЦЕПЛЕНИЯ ПРИВОДНЫХ КОЛЕС С РЕЛЬСОМ ПРИ ПУСКЕ
,(14)
где
- сила сцепления приводных ходовых колес с рельсами;
- сила статического сопротивления передвижению тележки без груза и без учета трения в подшипниках приводных колес;
- сила динамического сопротивления передвижению тележки без груза;
- допускаемое значение коэффициента запаса сцепления (
=1,15), [4].
При этом
,(15)
где
- коэффициент сцепления приводного ходового колеса с рельсом. Если исключено попадание влаги и масел, то
,[5] с.12.
- число приводных колес.
Имеем по формуле (15):
H
Определим
:
Н, (16)
Определим
:
, (17)
где
- максимально допустимое значение ускорения (замедления) тележки.
Принимая
,согласно [4], получим:
H
Таким образом, запас сцепления при пуске достаточен.
9.6 ВЫБОР ТОРМОЗА
Тормозной момент определим как
, (18)
где
- момент инерции вращающихся и поступательно движущихся масс, приведенных к тормозному шкиву. Т.к. тормозной шкив установлен на быстроходном валу редуктора, вращающегося от электродвигателя, то:
, (19)
где
, (20)
выберем муфту МУВП-25 с диаметром выходного вала 25мм. Момент инерции муфты
диаметр тормозного шкива 200мм.
Тогда получим:
Коэффициент полезного действия механизма:
Время торможения:
,(21)
Тогда по формуле (19) получим:
Hм
Определим статический момент сопротивления передвижению при торможении:
Hм, (22)
По формуле (18) получим:
Hм
На чертеже механизма передвижения укажем: “ тормоз отрегулировать на момент 10 Нм.
ЛИТЕРАТУРА
-
Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. ПБ10-382-00 М.: ПИО ОБТ. 2000, - 266с.
-
Александров М.П. Грузоподъемные машины. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана – Высшая школа, 2000, - 552с
-
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 томах. Т. 1. — М.: Машиностроение, 1982. — 756 с.
-
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 томах. Т. 3. — М.: Машиностроение, 1982. — 556 с.
-
Коросташевский Р.В., Нарышкин В.Н., Старостин В.Ф. и др. Подшипники качения: Справочник-каталог / Под ред. В.Н. Нарышкина, Р.В. Корасташевского. — М.: Машиностроение, 1984. — 280 с.
-
Казак С.А., Дусье В.Е., Кузнецов Е.С. Курсовое проектирование грузоподъемных машин / Под ред. С.А. Казака. — М.: Высшая школа, 1983. — 320 с.
-
Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов ПТМ. — Минск: Высшая школа, 1983. — 352 с.
-
Яуре А.Г., Певзнер Е.М. Крановый электропривод: Справочник. — М.: Энергоиздат, 1988. — 344 с.
-
Приводы машин: Справочник / Под ред. В.В. Длоугого. — Л.: Машиностроение, 1982. — 384 с.
-
Анфимов М.И. Редукторы. Конструкции и расчет: Альбом. — М.: Машиностроение, 1993. — 464 с.
-
Поляков В.С., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. Справочник по муфтам. — Л.: Машиностроение, 1979. — 344 с.
-
Справочник по кранам: В 2 томах. Т. 2 / Под ред. М.И. Гохберга. — М.: Машиностроение, 1988. — 560 с.
-
Абрамович И.И., Березин В.Н., Яуре А.Г. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник – М.: Машиностроение, 1973. 472с.















