Коефіцієнти вибору h1,h2,h3.

Класифікаційна група механізмів	Коефіцієнт вибору діаметра
Барабану h1	Блоку h2	Зрівняльного блоку h3
М1	11,2	12,5	11,2
М2	12,5	14,0	12,5
М3	14,0	16,0	12,5
М4	16,0	18,0	14,0
М5	18,0	20,0	14,0
М6	20,0	22,4	16,0
М7	22,4	25,0	16,0
М8	25,0	28,0	18,0

Остаточно вибираємо діаметри, барабана і блоків з урахуванням нормального ряду розмірів = мм, = мм, = мм.

Рис. 2.2. Схема барабана

2.3. Розрахунок сталевого барабана

2.3.1. Визначення довжини барабана (рис.2.2)

Корисна довжина каната

, м (2.6)

де Н- номінальна висота підйому вантажу, м; - кратність поліспаста.

Число робочих витків каната на барабані

, (2.7)

де D_б – діаметр барабана; d_к- діаметр каната.

Повне число витків каната на барабані

, (2.8)

де =(1.5-2.0)- число запасних витків;

Повне число витків каната на барабані

. (2.9)

Довжина нарізної частини барабана

мм, (2.10)

де t-крок нарізки каната на барабані: t=d_k+(2..3) мм.

Повна довжина барабана при здвоєному поліспасті

м, (2.11)

де - довжина ділянки барабана для кріплення каната притискними планками; ; - довжина середньої не нарізної ділянки барабана.

, (2.12)

де - відстань між осями струмків блоків підвіски, з яких гілки каната намотуються на барабан, А=0,510 м; - мінімальна відстань між осями барабана і блоків підвіски в її верхнім положенні, м; =6⁰ - максимально припустимий кут відхилення каната від середньої площини блоку від напрямку канавки на барабані [2].

- ділянка довжини барабана під ребордою, 35 мм

2.3.2. Розрахунок товщини стінки барабана

Товщина циліндричної стінки барабана [3]

, (2.13)

де - напруга стиску, що допускається , Па ; - крок нарізки, м.

Рекомендується приймати товщину стінки для сталевих барабанів мм.

2.4. Розрахунок кріплення каната до барабана

Прийнято конструкцію кріплення каната до барабана притискною планкою, що має трапециідальні канавки. Канат утримується від переміщення силою тертя, що виникає від затиснення його між планкою і барабаном двома шпильками.

Розрахунковий натяг каната в місці кріплення

Н, (2.14)

де - мінімальний коефіцієнт тертя між канатом і поверхнею барабана і планки; - величина кута в радіанах, що відповідає мінімальному числу витків, що розвантажують.

Необхідне натискання планок на канат у місці кріплення до барабана

Н, (2.15)

де 0,65- коефіцієнт, що враховує розвантажувальну дію, від тертя кріпильних витків каната об барабан; - коефіцієнт, що враховує надійність кріплення каната; =0,35-0,40- коефіцієнт опору висмикуванню каната при натисканні планками з напівкруглими пазами.

Внутрішній діаметр шпильки

м, (2.16)

де Z=3 – число шпильок кріпильних планок, що кріплять кожну гілку каната; - напруга, що допускається, на розтягання в МПа, для сталі =6×10⁷ МПа.

2.5. Розрахунок потужності і вибір електродвигуна і редуктора.

Статична потужність на валу електродвигуна при підйомі вантажу

, (2.17)

де - загальний к.к.д. механізму підйому =0.85 [3]; - вантажопідйомність, Н; - вага крюкової підвіски, Н; -швидкість підйому вантажу, м/с;

Приймаємо (додаток 2) електродвигун

Характеристика електродвигуна:

номінальна потужність (при ПВ=40%)	кВт
номінальна частота обертання	хв^-1
максимальний момент	Н×м
момент інерції ротора	кг×м^2
маса двигуна	кг

Необхідна частота обертання барабана

. (2.18)

Необхідне передаточне число приводу

. (2.19)

Вибираємо редуктор типу Ц2 (додаток 3):

Характеристика редуктора:

передаточне число редуктора - ;

маса редуктора m= кг;

потужність на швидкохідному валу кВт;

частота обертання хв^-1.

Швидкість навивки каната

м/хв. (2.20)

Крутячий момент на барабані

Н×м, (2.21)

де =2 - число гілок каната, що сходять з барабана; - к.к.д. барабана.

Необхідний крутячий момент на валу електродвигуна

Н×м. (2.22)

Номінальний момент двигуна

. (2.23)

м/хв (2.24)

Відхилення від номінальної швидкості

(2.25)

Дійсна статична потужність двигуна:

кВт. (2.26)

(Якщо розрахункова потужність перевищить потужність раніше обраного двигуна, то необхідно вибрати більш потужній двигун.)

2.6. Розрахунок гальмового моменту і вибір гальма.

Гальмовий момент механізму підйому знаходимо зі співвідношення

, (2.27)

де , - коефіцієнт запасу гальмування, для групи режиму роботи 5М дорівнює 2, [4]; - статичний момент на гальмовому валу при гальмуванні з вантажем

H×м. (2.28)

Гальмо вибираємо з умови

,

де - максимальний гальмовий момент гальма.

Вибираємо гальмо (додаток 4)

Найбільший гальмовий момент

Маса гальма m_т, кг.

Гальмо відрегулювати на потрибний гальмовий момент

2.7. Вибір муфт.

Між двигуном і редуктором установлена муфта.

Розрахунковий момент, переданий муфтою

, (2.29)

де - коефіцієнт, що враховує ступінь відповідальності передачі, що приєднується, ; - коефіцієнт, що враховує умови роботи муфти .

- номінальний момент двигуна

(2.30)

(2.31)

Вибираємо муфту (додаток 5). Записуємо наступні дані:

Номер муфти; найбільший переданий крутячий момент, Н×м; m маса, кг; момент інерції муфти кгм².

Муфта тихохідного вала.

Між валом барабана і редуктором установлена муфта.

, (2.32)

де .

Вибираємо муфту (додаток 5). Записуємо наступні дані:

Номер муфти; найбільший переданий крутячий момент, Н×м; m маса, кг; момент інерції муфти кгм².

3. РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМУ ПЕРЕСУВАННЯ ВІЗКА

3.1. Схема механізму пересування візка

Рис. 3.1. Механізм пересування вантажного візка: електродвигун; 2- муфта швидкохідного вала; 3- редуктор типу ВКН; 4- колодкове гальмо; 5-муфта тихохідного вала; 6- приводне колесо.

3.2. Визначення опору пересуванню візка.

Сумарний статичний опір пересуванню візка

(3.1)

де - опір від сил тертя, без обліку тертя реборд, Н; - опір від ухилу шляху, Н.

Опір від сил тертя

(3.2)

де - максимальний натяг намотуваної на барабан гілки каната, кг; - маса візка, кг; - прискорення вільного падіння; - коефіцієнт опору коченню колеса по рельсу, м; - коефіцієнт тертя підшипників; =0,09 м - діаметр цапфи колеса; - коефіцієнт враховуючий опір тертя реборд (горизонтальних роликів) у залежності від призначення механізму, типу приводу, форми обода ходового колеса, для візків приймають від 2..2,5; - діаметр колеса, м.

Опір від ухилу шляху

(3.3)

де - ухил рельсового шляху.

3.3. Розрахунок потужності електродвигуна, вибір редуктора і електродвигуна.

Потужність попередньо обираного електродвигуна [3,5]

(3.4)

де - опір пересуванню візка, Н; - швидкість пересування візка, м/с; - к.к.д. механізму пересування візка;

,

де - к.к.д. зубцюватої муфти; - к.к.д. редуктора.

Вибір електродвигуна

З додатка 2 вибираємо електродвигун –

Номінальна потужність електродвигуна

при ПВ= % -P_Н, кВт

Номінальна частота обертання -n, хв^-1

Максимальний момент -М_max, Н×м

Маховий момент ротора -J_p, кг×м²

Маса електродвигуна -m, кг.

Вибір редуктора

Частота обертання ходового колеса

, об/хв (3.5)

де - швидкість пересування візка, м/хв; - діаметр колеса, м.

Необхідне передаточне число редуктора

, (3.6)

де - частота обертання ротора двигуна, хв^-1; - частота обертання колеса, хв^-1.

Приймаємо редуктор типу ВКН (додаток 3) із

передаточним числом

Маса редуктора m, кг;

Потужність редуктора N_ред, кВт.

Рис. 3.2. Редуктор типу ВКН

Фактична швидкість пересування візка

м/хв, (3.7)

де - діаметр колеса, м; - номінальна частота обертання ротора двигуна, хв^-1; - фактичне передаточне число редуктора.

Відхилення фактичної швидкості від заданої.

(3.8)

Максимально припустиме прискорення ненавантаженого вантажного візка, при якому забезпечується заданий запас зчеплення ходового колеса з рейкою (що виключає буксування), обчислюється по формулі

, (3.9)

де - число приводних ходових коліс; - загальне число ходових коліс; =0,2 – коефіцієнт зчеплення ходового колеса з рельсом; =1,2 – заданий мінімально припустимий запас зчеплення.

Час розвантажування візка при максимальному припустимому прискоренні

с. (3.10)

3.4. Вибір гальма

Гальмовий момент механізму пересування візка визначаємо з умови забезпечення необхідного зчеплення ходового колеса з рельсом, тобто виключення юза при гальмуванні візка, що рухається з номінальною швидкістю без вантажу.

Припустиме максимальне уповільнення, при якому забезпечується заданий запас зчеплення коліс з рельсами, рівний 1,2, визначається по формулі

(3.11)

Час гальмування вантажного візка без вантажу при максимальному уповільненні дорівнює

. (3.12)

Гальмовий момент дорівнює

, (3.13)

де - момент сил інерції при гальмуванні обертових і поступально рухаються мас, приведених до вала гальма (двигуна) Н×м; - статичний момент опору пересуванню незавантаженого візка при гальмуванні, приведеної до вала гальма (двигуна) Н×м.

Опір пересуванню візка при гальмуванні (К_Р=1)

, Н. (3.14)

Момент опору при гальмуванні, приведеної до вала гальма (двигуна) Н×м.

Н×м. (3.15)

Момент інерції обертових і поступально рухаються мас, приведеної до вала гальма (двигуна).

кг×м², (3.16)

де =1.2 – коефіцієнт, що враховує моменти інерції обертових мас передавального механізму.

Гальмовий момент механічного гальма дорівнює

Н×м, (3.17)

де - кутова швидкість електродвигуна

рад/с. (3.18)

По додатку 4 приймаємо гальмо

Гальмовий момент найбільший Н×м,

Маса гальма m, кг.

3.5. Вибір муфт

Муфта швидкохідного вала

Між двигуном і редуктором установлена муфта.

Розрахунковий момент для вибору муфти

, (3.19)

де - коефіцієнт, що враховує ступінь відповідальності передачі, що приєднується, =1,2; - коефіцієнт, що враховує умови роботи муфти =1,1; - номінальний момент двигуна

Н×м, (3.20)

Вибираємо муфту (додаток 5). Записуємо наступні дані:

Номер муфти, найбільший переданий крутячий момент Н×м; маса m кг; момент інерції муфти кгм².

Муфта тихохідного вала

Між ходовим колесом візка і редуктором установлена муфта

, (3.21)

де Н×м (3.22)

Вибираємо муфту (додаток 5). Записуємо наступні дані:

Номер муфти, найбільший переданий крутячий момент Н×м; маса m кг; момент інерції муфти кгм².

4. РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМУ ПЕРЕСУВАННЯ КРАНА

4.1. Схема механізму рис.4.1

Рис. 4.1 Механізм пересування крана

4.2. Визначення опору пересуванню крана.

Повний статичний опір пересуванню крана

(4.1)

де - опір від тертя в ходових частинах, Н; - опір від ухилу шляху, Н.

Опір від тертя в ходових частинах

Н (4.2)

де - маса крана, кг; - максимальний натяг намотуваної на барабан гілки каната, кг; м- коефіцієнт тертя катання; - коефіцієнт тертя в опорі вала колеса; - діаметр цапфи колеса, м; - діаметр ходового колеса, м; - коефіцієнт, що враховує тертя реборд коліс.

Опір руху від ухилу шляху

, Н (4.3)

де - кут нахилу підкранових колій.

4.3. Вибір електродвигуна

Необхідна потужність двигуна при усталеному русі крана

кВт, (4.4)

де - швидкість пересування крана, м/хв; - к.к.д. механізму.

Вибираємо два двигуни (додаток 2)

потужністю кВт;

число оборотів об/хв;

момент інерції ротора кг×м²;

максимальний момент Н×м;

маса m кг;

тривалість включення ТВ %

4.4. Вибір редуктора

Передаточне число механізму

, (4.5)

Дата добавления: 2015-08-10