Электропривод кран-балки

     Тогда передаточное число редуктора равно:

     i = n / n_х.к = 1000/35,4 = 28,2

     Выбираем  редуктор РМ250 с i_ф =  31,5  и мощностью на быстроходном валу Р = 0,9 кВт.

     Фактическая скорость передвижения кран-балки:

     v_ф = (v х i) / i_ф = (50 х 28,2)/ 31,5 = 44,8 м/мин

     Отклонение  от заданной

     Е = (v - v_ф) / v = (50 - 44,8)/ 50 = 10,4 %

     Такое отклонение является допустимым для крановых механизмов.

     Привод  механизма передвижения электротали.

     Для этого привода применим электродвигатель с синхронной частотой вращения n = 1000 об/мин.

     По  заданию: v = 20 м/мин и d_{х. к} = 0,2 м.

     n_х.к = 20/(3,14 х 0,2) = 31,8 об/мин

     i = n / n_х.к = 1000/31,8 = 31,4

     Выбираем  редуктор РМ250 с i_ф =  31,5 и Р = 0,9 кВт.

     v_ф = (20 х 31,4)/ 31,5 = 19,4 м/мин

     Е = (20 – 19,4)/ 20 = 3 %

     Такое отклонение является допустимым.

     Привод  механизма подъема.

     Выбираем  электродвигатель с частотой n = 1500 об/мин.

     По  заданию: v = 10 м/мин и d_бар = 0,4  м.

     n_бар = (m x v) / (π х d_бар) = (2 x 10)/ (3,14 x 0,4) = 15,9 об/мин,

     где m – кратность полиспаста, m = 2.

     i = 1500/15,9 = 94,3

     Выбираем  редуктор РМ400 с i_ф =  98,57 и Р = 2,7 кВт.

     v_ф = (10 х 94,3)/ 98,57 = 9,57 м/мин

     Е = (20 – 19,4)/ 20 = 3 %

     Такое отклонение является допустимым. 
 
 

     

     

     3. Расчет и построение  нагрузочной диаграммы   и механической  характеристики рабочей  машины

  Механизм  передвижения кран-балки

  Статическая мощность Р_с на валу двигателя передвижения кран-балки в установившемся режиме:

  Р_с = 9,81 х К х v_м x (m+m_o+m_м)x(m x r+f)/(R_{х. к} х h_м),               (3.1)

  где К -  коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за реборд ходовых колес о рельсы, К = 2,5; m, m_o, m_м  - соответственно масса перемещаемого груза, захватывающего устройства и моста с тележкой (или только тележки), m=1000 кг, m_o=10 кг, m_м=3800 кг; v_м – скорость передвижения моста, v_м = 5/6 м/с; R_х.к – радиус ходового колеса, R_х.к = 0,225 м; m - коэффициент трения в опорах ходовых колес, m = 0,015; r – радиус шейки оси ходового колеса, r = 0,3 м; f - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам, f =0,0005; h_м -  КПД механизма передвижения моста (тележки); определяем по кривым на рис.4.11 [4].

  Статический момент М_с на валу двигателя

  М_с = (Р_с х R_{х. к}) / (v_м х i_р ),                                                               (3.2)

  где i_р – передаточное число редуктора механизма передвижения моста (тележки); i_р= 31,5.

  Передвижение  с грузом

  Р_с=9,81х2,5х(5/6)х(1000+10+3800)х(0,015х0,03+0,0005)/(0,225х0,9)=461 Вт;

  М_с = (461х0,225)/((5/6)х31,5)=3,95 Н∙м.

  Передвижение  без груза

  Р_с=9,81х2,5х(5/6)х(10+3800)х(0,015х0,03+0,0005)/(0,225х0,88)=373,6 Вт;

  М_с = (373,6х0,225)/((5/6)х31,5)=3,2 Н∙м.

  Построим  нагрузочную диаграмму механизма  передвижения (рис.3.1).

  М_с, Н∙м

4     

3

2 

1

0     20    40    60    80  100  120  140  160  180  200  220  240  260   t, c

    t_p1  t_o1        t_p2       t_o2 

                t_ц = 180 с 

рис.3.1 
 
 
 
 

     По  диаграмме определим продолжительность  включения:

     ПВ=(∑t_p/t_ц) х100%=(120/180) х100%=66,6%

     Механизм  передвижения тельфера

     Используя формулы (3.1) и (3.2), определим Р_с  и М_с.

     Передвижение  с грузом

     Р_с=9,81х2,5х(1/3)х(1000+10+900)х(0,015х0,03+0,0003)/(0,1х0,9)=130 Вт;

     М_с = (130х0,1)/((1/3)х31,5)=1,24 Н∙м.

     Передвижение  без груза

     Р_с=9,81х2,5х(1/3)х(10+900)х(0,015х0,03+0,0003)/(0,1х0,85)=65,6 Вт;

     М_с = (65,6х0,1)/((1/3)х31,5)=0,62 Н∙м.

     Строим  нагрузочную диаграмму механизма  передвижения тельфера (рис.3.2)

     

     М_с, Н м

      1,5

     

      1 

      0,5

     

     

     

           0     20    40    60    80  100  120  140  160  180  200  220  240  260   t, c

          t_p1        t_o1         t_p2        t_o2 

                                      t_ц = 180 с 

     рис3.2

     По  диаграмме определим продолжительность  включения:

     ПВ=(30/180) х100%=16,6%. 

     Механизм подъема

     Статическая мощность Р_с.п на валу двигателя  в установившемся режиме при подъеме груза:

     Р_с = 9,81 х v_п x (m+m_o)/ h,                                                                (3.3)

     где m, m_o  - соответственно масса поднимаемого груза, грузозахватывающего устройства, m=1000 кг, m_o=10 кг;

     v_п – скорость подъема груза, v_п = 1/6 м/с;

     h - общий КПД механизма подъема, определяемый по кривым на рис.4.11 [4].

     Р_с=9,81х(1/6)х(1000+10)/0,85=1943 Вт.

     Статический момент М_с на валу двигателя подъема 
 
 
 
 

     

     

     М_с = (Р_с х R_б) / (v х i_р х i_п ),                                                               (3.4)

     где v – скорость движения крюка, v = 1/6 м/с;

     R_б – радиус барабана, R_б=0,2 м;

     i_р – передаточное число редуктора механизма подъема; i_р= 98,57;

     i_п – передаточное число полиспаста; i_п= 2.

     М_с = (1943х0,2)/((1/6)х98,57х2)=11,83 Нм.

     При подъеме пустого крюка

     Р_с.по = 9,81 х v_п x m_o/ h_о,                                                                  (3.5)

     где h_о - КПД механизма при m=0.

     Р_{с. по}=9,81х(1/6)х10/0,1=163,5 Вт.

     М _с.по = (163,5х0,2)/((1/6)х98,57х2)=1 Н∙м.

     Строим  нагрузочную диаграмму механизма  передвижения тельфера (рис.3.3)

                    Н м

     

            11

     

           10

            9 

             8 

             7

            6

     

             5 

             4

            3 

             2

                                                              Подъем m_o

             1                                                     Спуск m_o

     

           

           0     20    40    60    80  100  120  140  160  180  200 220  240   t, c 

                     t_p1     t_o1    t_p2    t_o2      t_p3      t_o3   t_p4         t_o1 

                                                   t_ц

     

     рис.3.3 
 
 
 
 
 

     

     

     Спуск пустого крюка (силовой спуск):

     Р_с.с = 9,81 x m_o х v_с х ((1/h) – 2),                                                     (3.6)