Определение основных параметров и расчет механизма подъема груза

     3.1.14. Округляем габаритную длину барабана до размеров согласно ГОСТ 6636-69 [2]:       L_Г.б = 67 мм.

     3.1.15. Определяем диаметр барабана по ребордам, мм:

     D_бр = D_б + 2d_к(n+1,5) мм,

     где: n – принятое количество слоев навивки.

     D_бр = 180+2*11(1+1,5) = 235 мм.

     3.1.16. Толщину стенки барабана принимаем по формуле:

     δ = 0,02 D_б + (6-10) мм;

     δ = 0,02*180+8 = 9,8 мм.

     3.1.17. Определяем диаметр отклоняющихся, обводных блоков, мм:       ,

  где - диаметр каната, мм;

h₂ - коэффициент, зависящий от режима работы механизма (табл. 3 приложения А  [1]), h₂ = 18.

   D_бл = 11*18 = 198 мм.

     Определенный  диаметр блока  округляем до ближайшего большего значения согласно ГОСТ 6636-69 [2]: D_бл = 200 мм.

3.2. Подбор электродвигателя

     3.2.1. Мощность электродвигателя определяем по формуле, кВт:

,

где - наибольшее натяжение в ветви каната, идущей на барабан, кН;

- скорость навивки каната  на барабан, м/с (п. 3.2.2.), u_к =0,3 м/с;

- КПД механизма лебедки (п. 3.2.3), *_леб = 0,9024.

     3.2.2. Величину определяем с учетом кратности полиспаста механизма подъема, м/с:

где - скорость подъема груза, м/мин, u_г=9 м/мин;    

      i_П – кратность полиспаста, i_п = 2, 

u_к = = 0,3 (м/с). 

     3.2.3. Коэффициент полезного действия механизма лебедки:

, 

     где - КПД барабана, равный 0,96;

      - КПД редуктора, равный 0,94. 

       *_леб = 0,96*0,94 = 0,9024. 

     3.2.4. Пользуясь данными табл. 6, 7 и 8 приложения А [1], подбираем двигатель мощностью, ближайшей к N, с учетом заданной продолжительности включения ПВ 15%.

     3.2.5. Техническую характеристику выборного электродвигателя и его геометрические параметры записываем в следующем виде: 

Характеристика  двигателя

         

     Размеры двигателя выписываем из табл. 9 и 10 приложения А [1]. 

       3.3. Подбор редуктора 

     3.3.1. Определяем необходимую частоту вращения вала барабана, мин^-1:

,

где - скорость навивки каната на барабан, м/с (п. 3.2.2.), u_к= 0,3 (м/с).

n_б =  = = 28,38( мин^-1). 

     3.3.2. Определяем необходимое расчетное передаточное число редуктора:

где и - соответственно частота вращения вала электродвигателя и барабана, мин^-1. 

       u_р.р = = 29,774 ≤ 50. 

     3.3.3. Редуктор выбираем, исходя из синхронной скорости вращения вала электродвигателя, мощности, режима работы и необходимого передаточного числа, из табл. 11, 12 и 13 приложения А [1]. Т.к. расчетом получено передаточное число u£50, то выбираем цилиндрические редукторы серии Ц2. Техническую характеристику редуктора и его межосевые расстояния записываем в следующем виде: 

Характеристика  принятого редуктора

         

     Размеры редуктора выписываем из табл. 14, 15 и 16 приложения А [1].

     3.3.4. После выбора редуктора осуществляем расчет фактической скорости подъема груза:

     где u_г – скорость подъема груза по заданию, м/мин, u_г=9 м/мин;    

- расчетное передаточное число  редуктора (п. 3.3.2), u_р.р = 29,774;

- передаточное число принятого  редуктора. 

   u_г.ф = 0,3* = 0,275 м/мин. 

     3.3.5. Отклонение фактической скорости подъема груза от заданной

,

где и - соответственно заданная и фактическая скорость подъема груза, м/мин. 

     ζ_V = * 100% = 8,33%. 

3.4. Определение тормозного момента 

     3.4.1. Статический момент на валу барабана, создаваемый наибольшим рабочим грузом, Н·м:

,

М_СТ = = 1568,83 Нм. 

     3.4.2. Момент на тормозном валу, Н·м:

,

М_СТ.Т = = 43,67 Нм. 

     3.4.3. Необходимый тормозной момент устанавливаем с учетом коэффициента запаса торможения, который зависит от режима работы механизма. Тормозной момент равен, Н·м: 

где - коэффициент запаса торможения (табл. 17 приложения А [1]), k_T = 1,5, 

М_Т = 43,67*1,5 = 65,50 Нм. 

       3.5. Подбор тормоза 

     3.5.1. Тормоз подбираем по величине тормозного момента по табл. 20 и 21 приложения А[1]).

     3.5.2. Техническую характеристику тормоза записываем в следующем виде: 

Характеристика  принятого тормоза

         

       3.6. Подбор муфты 

     3.6.1. Соединение вала электродвигателя с валом редуктора осуществляется при помощи упругой втулочно-пальцевой или зубчатой муфты. Целесообразно, чтобы роль тормозного шкива выполняла одна из полумуфт. При этом используем табл. 18 и19 приложения А [1]).

     3.6.2. Муфту выбираем по наибольшему передаваемому моменту. При выборе муфты необходимо, чтобы выполнялись следующие условия:

• момент, передаваемый муфтой, должен быть равен или больше тормозного момента ,

М_Т = 250 Нм;

• диаметр тормозного шкива муфты должен быть равен диаметру необходимого тормозного шкива для выбранного тормоза.

 

     3.6.3. После выбора муфты выписываем ее техническую характеристику в следующем виде: