Средний пусковой момент двигателя

 ,

где - номинальный момент двигателя; , Н . м

Таким образом, принятый редуктор[30] условиям перегрузки в период пуска

Фактическая скорость подъема груза

,

Отклонение[31] от заданной скорости

4.3 Тормоз

Статический момент при торможении

Тормозной момент

 ,

где - коэффициент запаса торможения; принимаем = при режиме работы [1, табл.2.9].

Выбираем[32] тормоз с тормозным моментом  Н×м [ ].

4.4 Муфты вала – вставки

Расчетный момент

 ,

где  - коэффициенты, учитывающие соответственно степень ответственности механизма и режима работы, - номинальный момент на валу двигателя; принимаем [1, табл.1.35] для механизма подъема , при режиме работы  .

Выбираем[33] муфту зубчатую с тормозным шкивом (табл.П.6.): момент [Т] = Н×м, диаметр тормозного шкива  , диаметр отверстия шкива  , диаметр отверстия полумуфты  мм, момент инерции  .

Условное обозначение: муфта зубчатая с тормозным шкивом [1, с.41…43].

Выбираем[34] муфту зубчатую  типа МЗП (табл.П.7) по ГОСТ : момент  , диаметр отверстия  ,  мм, момент инерции  .

Условное обозначение: муфта зубчатая МЗП [1, с.41…43].

4.5 Проверка электродвигателя на нагрев

4.5.1 Кран работает с грузовым электромагнитом. В этом случае подъемная сила электромагнита

Выбираем[35] грузовой электромагнит типа [табл. П.8]: подъемная сила  кН, масса = т.

Полезная номинальная грузоподъемность

В соответствии с графиком загрузки механизма подъема (рис. П.5)

 ,

где - относительная[36] масса груза; для режимаработы  ,  , .

КПД[37] механизма [1, рис. 1.2]

при

 при

Угловая скорость вала двигателя

Статический момент[38] на валу двигателя при подъеме груза

,

При опускании груза

,

Момент инерции движущихся масс, приведенный к валу двигателя,

 ,

где - коэффициент, учитывающий моменты инерции масс механизма, вращающихся медленнее, чем вал двигателя; принимаем[39]  .

Время пуска[40] при

подъеме груза

опускании груза

Результаты расчета сведены в таблицу

Среднеквадратичный момент

,

где - суммарное время пуска в течении одного цикла, - время установившегося движения, - коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения двигателя при пуске, - общее время установившегося движения; принимаем для закрытого двигателя  [1, с.36], (здесь Н – высота подъема груза), с учетом графика загрузки электродвигателя (рис. П.6)

,

,

Эквивалентная мощность[41], кВт

, кВт

Ускорение[42] при пуске, м . с-2

,

Время[43] торможения при опускании номинального груза

, с

Путь торможения [1, табл. 1.22]

Замедление при торможении

,

4.5.2 Кран работает без магнита. В этом случае и , , , .

Далее расчет выполнить по приведенной выше методике (П.4.5.1.).

5.  Узел барабана (Рис. 3)

Размеры:

диаметр[44] по дну канавок  мм.

шаг нарезки  мм [1, табл. 2.8.].

длина участка барабана для узла крепления конца каната 3

длина нарезки на половине барабана

.

Принимаем  мм.

длина[45] участка между нарезками  =

Расчетная длина барабана

.

Принимаем[46]  мм.

Свободные участки по краям барабана

5.1 Сварной барабан

Изготовляем из стали ГОСТ :  ,  МПа (табл. П.4.)

Толщина[47] стенки из расчета на сжатие

 ,

где - допускаемое напряжение; [1, с.62].

Толщина стенки из конструктивных соображений

принимаем[48]  мм [3].

5.1.1 Эскизная[49] компановка (рис. 3)

По диаметру расточки  мм (табл.П.9) выходного вала редуктора выбираем[50] радиальный сферический двухрядный подшипник [2, табл.] :  ,  ,  ,  мм,  ,  кН. Совмещаем на общей оси середину подшипника, зубчатого венца вала редуктора 2 и венца 1 барабана [2, табл.13]. Торец барабана оказывается на расстоянии  мм [1, табл. ІІІ.2.1] от этой оси.

Основные размеры[51]

Принимаем  мм

Из компоновки  

5.1.2 Прочность барабана

Рассматриваем барабан как балочку на шарнирно-подвижных опорах А и В, к которой приложены силы[52] .

Реакции опор (по уравнениям статики)

Проверка

Изгибающие моменты

Крутящие моменты .

Эквивалентный момент

Эквивалентное напряжение[53] в стенке

,

где - эквивалентный момент сопротивления поперечного сечения барабана изгибу

Здесь

5.1.3 Прочность полуоси

Выполняем для правой (по рис.3) полуоси, имеющей большие осевые размеры. Выбираем материал сталь ГОСТ с пределом текучести  МПа (табл. П.4.)

Изгибающий момент в сечении АА

Напряжение изгиба

5.1.4 Прочность сварного шва

где - катет шва; принимаем  .

5.1.5 Долговечность опор

Проверяем для опоры В, т.к. этот подшипник вращается[54].

Частота вращения[55] барабана

, мин-1

Требуемая динамическая грузоподъемность

 кН

где - см. п. 3.4.

5.1.6 Крепление конца каната

Выполняем прижимной планкой с полукруглой канавкой [2, табл. 8] для каната диаметром  мм. Планка крепится винтом М из стали ( МПа.)

Натяжение каната в месте крепления[56]

 ,

где - коэффициент трения между канатом и барабаном, - угол обхвата барабана неприкосновенными витками; принимаем  ,  [1, с.63].

Сила затяжки винта

,

где - число болтов в креплении, - коэффициент трения между канатом и планкой, - угол обхвата барабана витком крепления каната; принимаем[57]  , , [1, с.63].

Сила, изгибающая винт,

Суммарное напряжение в каждом винте[58]

,

где - коэффициент надежности крепления, - расстояние от головки винта до барабана, - внутренний диаметр резьбы винта; принимаем , мм, .

5.2 Литой барабан

Изготавливаем из серого чугуна ГОСТ (табл. П.4) с пределом прочности сжатия  МПа.

Толщина стенки из расчета на сжатие

,

где - допускаемое напряжение; для чугуна .

Толщина[59] стенки из условия технологии изготовления литых барабанов

Принимаем[60]  мм [3].

5.2.1 Эскизная компановка[61] (рис. ).

По диаметру расточки  мм (табл.П.9) выходного вала редуктора[62] выбираем[63] :  ,  ,  ,  мм,  ,  кН. Совмещаем на общей оси  середину подшипника, зубчатого венца 1 вала редуктора и венца 2 барабана [2, табл.13].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6