147452 (691923), страница 3
Текст из файла (страница 3)
(22)
где Fmax – усилие в канате, набегающем на барабан, Н;
Z – число полиспастов;
Up – передаточное число редуктора (привода);
КПД барабана, на подшипниках качения
КПД привода,
2.13 Определение расчетного момента и выбор муфты
По кинематической схеме, представленной на рисунке 1, установлены две муфты. Одна муфта с тормозным шкивом установлена между двигателем и редуктором, вторая соединяет тихоходный вал редуктора с валом барабана.
Расчетный момент для выбора муфты с тормозным шкивом, Нм
(23)
где Тмн – номинальный момент муфты, Нм. Принимается равным Тс;
k1 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, k1=1,3;
k2 – коэффициент, учитывающий режим работы механизма, по таблице 5.1[3] при среднем режиме k2 = 1,2.
Из таблицы В.3[3] выбирается муфта упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивом.
Рисунок 2.9 – Муфта упругая втулочно-пальцевая и тормозным шкивом
Таблица 2.8 – Основные размеры и параметры втулочно-пальцевых муфт с тормозными шкивами
| Номинальный тормозной момент МК, Нм | d(Н7) | d1(Н9) | D | DТ | D1 | D2 | d2 | d3 | d4 | d5 | Число пальцев, n |
| мм | |||||||||||
| 1000 | 60-70 | 50-70 | 220 | 300 | 170 | 275 | 120 | 18 | 36 | М12 | 10 |
Продолжение таблицы 2.8
| Номинальный вращающий момент М, Нм | l | l1 | l2 | S | BТ | b | Допустимое смещение валов | Тормозной момент М, Нм | Момент инерции, кгм2 | Масса, кг, не более | ||||||
| мм | радиальное | угловое | ||||||||||||||
| 1000 | 110 | 140 | 107 | 22 | 150 | 1-6 | 0,4 | 1º | 420 | 1,5 | 43 | |||||
2.14 Определение номинального момента на валу двигателя
Номинальный момент на валу двигателя, Нм
(24)
где Р – мощность электродвигателя, кВт;
n – число оборотов электродвигателя, мин-1.
2.15 Определение среднего пускового момента
Для двигателя с короткозамкнутым ротором можно принимать
(25)
где Тmax – максимальный момент двигателя, Нм.
(26)
где
максимальная кратность пускового момента,
Принимаем Тср.п. = 820 Нм.
2.16 Определение времени пуска двигателя при подъеме груза
Время пуска при подъеме груза, с
(27)
где Imax – суммарный момент инерции ротора двигателя и муфты, кгм2.
(28)
где Ip – момент инерции ротора двигателя, кгм2;
Iм – момент инерции муфты, кгм2.
nдв – частота вращения вала электродвигателя, мин-1;
Vф – фактическая скорость подъема груза, м/с, Vф = 0,71м/с (см пункт 2.18);
КПД механизма,
Тср.п. – средний пусковой момент двигателя, Нм;
Тс – момент статического сопротивления на валу двигателя, Нм.
2.17 Определение фактической частоты вращения барабана
Фактическая частота вращения барабана, мин-1
(29)
2.18 Определение фактической скорости подъема груза
Фактическая скорость подъема груза
(30)
2.19 Определение максимального ускорения при подъеме груза
Максимальное ускорение при подъеме груза, м/с2
(31)
2.20 Определение тормозного момента и выбор тормоза
Момент статического сопротивления на валу электродвигателя при торможении механизма, Нм
(32)
Тормоз выбирается по расчетному тормозному моменту, Нм
(33)
где kT – коэффициент запаса торможения, по таблице 5.3[3] для среднего режима kТ = 1,75.
При выборе типоразмера тормоза проверяем условие: номинальный тормозной момент должен быть не меньше расчетного
(34)
Выбираем колодочный тормоз с приводом от электрогидравлических толкателей.
Таблица 2.9 – Техническая характеристика и основные размеры тормоза ТКГ
| Тип тормоза | Тормозной момент | Тип толкателя | Масса тормоза | мм | |||||
| Диаметр шкива | L | l | l1 | В | b1 | ||||
| ТКГ - 300 | 800 | ТГМ – 50 | 80 | 300 | 772 | 275 | 421 | 232 | 120 |
Продолжение таблицы 2.9
| Тип тормоза | b2 | H | h | A | a | a1 | | d | t | t1 |
| ТКГ - 300 | 140 | 550 | 240 | 500 | 150 | 80 | 8 | 22 | 50 | 30 |
Рисунок 2.10 – Тормоз колодочный ТКГ – 300
2.21 Определение времени торможения при опускании груза
Время торможения при отпускании груза, с
(35)
Что допустимо.
2.22 Определение пути торможения
Путь торможения механизма подъема груза, м
(36)
где ks – коэффициент, учитывающий режим работы механизма, по таблице 6.3[3] ks = 1,7.
2.23 Определение максимального времени торможения
Время торможения в предположении, что скорости подъема и опускания груза одинаковы, с
(37)
2.24 Определение замедления при торможении
Замедление при торможении, м/с2
(38)
где [aT] – допускаемое замедление для кранов, работающих с лесоматериалами и с сыпучими материалами, [aT] = (0,6…0,9)м/с2.
2.25 Расчет оси барабана
Рисунок 2.11 – Расчетная схема оси барабана со сдвоенным полиспастом
В нашей конструкции установки барабана механизма подъема кранов общего назначения, соединение оси барабана с тихоходным валом редуктора осуществляется с помощью специальной зубчатой муфты (см. рисунок 2.7).
При этом конец вала редуктора выполняют в виде зубчатой шестерни, которая входит в зацепление с венцом, закрепленным на барабане. Крутящий омент от вала редуктора передается через зубчатое зацепление на венец- ступицу и далее через болты на обечайку барабана.
Ось барабана испытывает напряжение изгиба от действия усилий двух ветвей каната при сдвоенном полиспасте, а также от собственного веса барабана (при расчете, обычно, весом барабана пренебрегают). При сдвоенном полиспасте положение равнодействующей натяжений каната относительно опор оси остается неизменным.
Величина этой равнодействующей, Н
R = 2Fmax, (39)
R =
венец- ступицу и далее через болты на обечайку барабана
Нагрузка, Н на опору 1 оси при положении равнодействующей, указанном на рисунке 2.11
(40)
где l – расстояние между опорами оси, мм;
l5 – расстояние от места приложения равнодействующей R до середины ступицы С, мм;
l2 – расстояние от центра ступицы барабана С до опоры 2, l2 = 200мм.
Для определения расстояний используем следующие соотношения
Нагрузка на опору 2, Н
R2 = R – R1, (41)
R2 = 34722 – 19848 = 14874 Н.
Нагрузка на ступицу барабана А (1)
(42)
где l4 – расстояние между центрами ступиц барабана А и С, мм;
По рисунку 2.11
l4 = l3 + l5 – l1,
где l1 – расстояние от центра ступицы барабана А до опоры 1, l1 = 120мм.
l4 = 1196 – 120 = 1076 мм.
Нагрузка на ступицу С (2)
P2 = R – P1, (43)
P2 = 34722 – 19297 = 15425 Н.
Расчет оси барабана сводят к определению диаметра ступицы из условия работы оси на изгиб в симметричном цикле
, (44)
где Ми – изгибающий момент в расчетном сечении, Нм;
W – момент сопротивления расчетного сечения при изгибе, мм3;
допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле изменения напряжений, Н/мм2.
Допускаемое напряжение при симметричном цикле, Н/мм2
(45)
где k0 – коэффициент, конструкцию детали, для осей k0 = 2,0…2,8, принимаем k0 = 2,0;
предел выносливости стали, для углеродистых сталей
где
предел прочности стали,
= 1000 Н/мм2;
[n] – допускаемый коэффициент запаса прочности, для среднего режима [n] = 1,4.
Изгибающие моменты: наибольший изгибающий момент под правой ступицей барабана в точке С
(46)
в точке А
(47)
Момент сопротивления сечения оси под ступицей, мм3
(48)















