Файл: Определение параметров лебёдки грузоподъемной установки.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 92
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В = 230мм, габаритная длина L = 915 мм.
Редуктор выбирается по передаточному числу, с учётом передаваемой мощности и расстояния между осями ведущего и ведомого валов. При заданной схеме механизма двигатель установлен на ведущем валу редуктора, поэтому частоты вращения двигателя и входного вала редуктора одинаковы. Требуемое передаточное отношение между двигателем и барабаном (редуктора)
u= nдв / nб (16)
где: nб - частота вращения барабана
nб = Vк / πDср (17)
nб = 60/(3.14*0,273)= 70 об/мин
Средний диаметр барабана Dср = Dб + 2* (dк*z/2) = Dб + dк*z = 250+11,5*2= 273 мм
Требуемое для обеспечения заданной скорости груза передаточное число редуктора равно
u = 720/70 = 10,28
По таблице 5 или по каталогу выбираем редуктор. При этом следует учитывать, что в таблице 5 указана мощность на ведущем валу редуктора при среднем режиме работы.
Предварительно принимаем редуктор РЦД-350, имеющий следующие параметры: передаточное число u = 10; мощность N = 16,8 кВт при 700 об/мин быстроходного вала.
В таблице № 6 находим интересующие нас размеры выбранного редуктора: длину L, высоту Н и суммарное межосевое расстояние Аб + Ат = Ас. Конкретно: L = 700 мм; Н = 410 мм; Ас = 350 мм,
Согласно схеме механизма подъема груза, рассматриваемой нами, барабан и электродвигатель располагаются с одной - правой стороны от редуктора. Чтобы компоновка была возможна, необходимо выдержать условие
Dбор /2 + В + б
Ас (18)
где: В - радиус корпуса электродвигателя;
б - зазор между электродвигателем и бортом барабана (б = 40 - 50 мм).
Проверяем выполнение условия (форм. 18): 300/2 + 230 + 45 = 425 мм > 350 мм
Условие не выполняется. Увеличиваем Ас , т.е. принимаем окончательно редуктор типа РЦД-500, имеющий то же передаточное число uр = 10, Ас = 500 мм; мощность N = 57,7 кВт при 700 об/мин быстроходного вала. Размеры: L = 985 мм; H = 600 мм; Ас = 500 мм, Аб =300 мм, Ат = 200 мм.
Поскольку передаточное число выбранного редуктора отличается от требуемого, изменятся скорости барабана и подъёма груза. Будем считать, что отклонение фактических значений скоростей не должно превышать 5% (точность исходных данных и расчёта). Проверим допустимость полученных отклонений скоростей от заданных значений.
Фактическая скорость вращения барабана будет равна
nбф = nдв /uр = 720/10=72 об/мин
При этом канат па барабан будет навиваться со скоростью
Vкф = π Dср nбф = 3,14* 0,273*72 = 61,72 м/мин
Тогда фактическая скорость подъема груза составит
Vф = Vкф /m = 61,72/2 = 30,86 м/мин
а отклонение фактической скорости от заданной будет равно
∆V= (30,86-30)*100/30= 2,87 %,
т.е. не превышает допустимого значения ± 5%.
Если отклонение превышает 5%, то необходимо соответственно изменить диаметр барабана, задавшись заданным значением скорости и передаточным числом выбранного редуктора.
8. Определение необходимого значения тормозного момента и выбор тормоза.
Тормозной момент определяется но формуле:
Mт Мдв*К (17)
где К - коэффициент запаса торможения, принимаемый согласно Правилам Ростехнадзора равным: для легкого режима работы - 1,5; для среднего - 1,75 и для тяжелого - 2,0.
Мдв – момент движущих сил; в нашем случае тормоз установлен на валу двигателя, поэтому Мдв равен моменту на валу двигателя
Мдв = Мб / (uр* ηл ) (18)
Где: Мб - момент на барабане, Мб = Sк * Dср /2 = 13,6*0,273/2 = 1,856 кН*м
Мдв = 1856 /(10*0,89) = 208,5 Н*м
Mт 208,5* 1,75 = 364,9 Н*м
По таблице 7 принимаем колодочный тормоз с электрогидравлическим толкателем переменного тока ТКТГ - 300, имеющий тормозной момент Mт = 800 Н*м > 364,9 Н*м, диаметр тормозного шкива Dт = 300 мм и гидротолкатель Т-45, ширина тормозного шкива Вт = 145 мм .
Выбранный тормоз необходимо проверить по удельному давлению на тормозной шкив.
Нормальное давление колодки на шкив равно
N= Mт /(f* Dт ) (19)
Где: f - коэффициент трения;f=0,35 для тормозная асбестовой ленты по чугуну и стали;
f= 0,42 для вальцованная ленты по чугуну и стали.
N = 364,9/(0,35*0,3) = 3475 Н
Удельное давление между колодкой и шкивом
p = N/F(20)
где: F - расчетная площадь соприкосновения колодки со шкивом,
F = π Dт * B*(β*π/180) (21)
где: В - ширина колодки, В= Вт - (5 - 10 ) мм - для обеспечения полного контакта между колодкой и шкивом;
Вт – ширина тормозного шкива (табл. 8,9), для ТКТГ-300 Вт = 145 мм ;
β - угол обхвата шкива колодкой в градусах, β = 70° в тормозах конструкции ВНИИПТМАШ.
F = 3,14* 300*140*(70*3,14/180) = 161040,1 мм2
;
p= 3475 / 161040,1 = 0,021 Н/мм2 = 0,021 МПа.
Допускаемая величина давления в колодочных тормозах рассматриваемого типа составляет 0,6 МПа, следовательно, выбранный тормоз обладает требуемой работоспособностью.
Расчёт закончен.
По полученным размерам необходимо вычертить схему механизма и подготовиться к ответу на контрольные вопросы.
Работа считается зачтённой после сдачи оформленной работы и ответа на поставленные вопросы.
Таблица 2
ГОСТ 2688. Канат двойной свивки типа
ЛК-Р конструкции 6Х 19 (1+6+6/6)+1 о. с. (органический сердечник)
Таблица 3
ГОСТ 3071. Канат двойной свивки типа ТК, конструкции 6х37 (1+6+12+18) + 1 о.с.
Таблица 4
Электродвигатели крановые асинхронные (для кратковременного – повторного режима работы) серии МТ и МТК
-
Выбор редуктора.
Редуктор выбирается по передаточному числу, с учётом передаваемой мощности и расстояния между осями ведущего и ведомого валов. При заданной схеме механизма двигатель установлен на ведущем валу редуктора, поэтому частоты вращения двигателя и входного вала редуктора одинаковы. Требуемое передаточное отношение между двигателем и барабаном (редуктора)
u= nдв / nб (16)
где: nб - частота вращения барабана
nб = Vк / πDср (17)
nб = 60/(3.14*0,273)= 70 об/мин
Средний диаметр барабана Dср = Dб + 2* (dк*z/2) = Dб + dк*z = 250+11,5*2= 273 мм
Требуемое для обеспечения заданной скорости груза передаточное число редуктора равно
u = 720/70 = 10,28
По таблице 5 или по каталогу выбираем редуктор. При этом следует учитывать, что в таблице 5 указана мощность на ведущем валу редуктора при среднем режиме работы.
Предварительно принимаем редуктор РЦД-350, имеющий следующие параметры: передаточное число u = 10; мощность N = 16,8 кВт при 700 об/мин быстроходного вала.
В таблице № 6 находим интересующие нас размеры выбранного редуктора: длину L, высоту Н и суммарное межосевое расстояние Аб + Ат = Ас. Конкретно: L = 700 мм; Н = 410 мм; Ас = 350 мм,
Согласно схеме механизма подъема груза, рассматриваемой нами, барабан и электродвигатель располагаются с одной - правой стороны от редуктора. Чтобы компоновка была возможна, необходимо выдержать условие
Dбор /2 + В + б
Ас (18)где: В - радиус корпуса электродвигателя;
б - зазор между электродвигателем и бортом барабана (б = 40 - 50 мм).
Проверяем выполнение условия (форм. 18): 300/2 + 230 + 45 = 425 мм > 350 мм
Условие не выполняется. Увеличиваем Ас , т.е. принимаем окончательно редуктор типа РЦД-500, имеющий то же передаточное число uр = 10, Ас = 500 мм; мощность N = 57,7 кВт при 700 об/мин быстроходного вала. Размеры: L = 985 мм; H = 600 мм; Ас = 500 мм, Аб =300 мм, Ат = 200 мм.
Поскольку передаточное число выбранного редуктора отличается от требуемого, изменятся скорости барабана и подъёма груза. Будем считать, что отклонение фактических значений скоростей не должно превышать 5% (точность исходных данных и расчёта). Проверим допустимость полученных отклонений скоростей от заданных значений.
Фактическая скорость вращения барабана будет равна
nбф = nдв /uр = 720/10=72 об/мин
При этом канат па барабан будет навиваться со скоростью
Vкф = π Dср nбф = 3,14* 0,273*72 = 61,72 м/мин
Тогда фактическая скорость подъема груза составит
Vф = Vкф /m = 61,72/2 = 30,86 м/мин
а отклонение фактической скорости от заданной будет равно
∆V= (30,86-30)*100/30= 2,87 %,
т.е. не превышает допустимого значения ± 5%.
Если отклонение превышает 5%, то необходимо соответственно изменить диаметр барабана, задавшись заданным значением скорости и передаточным числом выбранного редуктора.
8. Определение необходимого значения тормозного момента и выбор тормоза.
Тормозной момент определяется но формуле:
Mт Мдв*К (17)
где К - коэффициент запаса торможения, принимаемый согласно Правилам Ростехнадзора равным: для легкого режима работы - 1,5; для среднего - 1,75 и для тяжелого - 2,0.
Мдв – момент движущих сил; в нашем случае тормоз установлен на валу двигателя, поэтому Мдв равен моменту на валу двигателя
Мдв = Мб / (uр* ηл ) (18)
Где: Мб - момент на барабане, Мб = Sк * Dср /2 = 13,6*0,273/2 = 1,856 кН*м
Мдв = 1856 /(10*0,89) = 208,5 Н*м
Mт 208,5* 1,75 = 364,9 Н*м
По таблице 7 принимаем колодочный тормоз с электрогидравлическим толкателем переменного тока ТКТГ - 300, имеющий тормозной момент Mт = 800 Н*м > 364,9 Н*м, диаметр тормозного шкива Dт = 300 мм и гидротолкатель Т-45, ширина тормозного шкива Вт = 145 мм .
Выбранный тормоз необходимо проверить по удельному давлению на тормозной шкив.
Нормальное давление колодки на шкив равно
N= Mт /(f* Dт ) (19)
Где: f - коэффициент трения;f=0,35 для тормозная асбестовой ленты по чугуну и стали;
f= 0,42 для вальцованная ленты по чугуну и стали.
N = 364,9/(0,35*0,3) = 3475 Н
Удельное давление между колодкой и шкивом
p = N/F(20)
где: F - расчетная площадь соприкосновения колодки со шкивом,
F = π Dт * B*(β*π/180) (21)
где: В - ширина колодки, В= Вт - (5 - 10 ) мм - для обеспечения полного контакта между колодкой и шкивом;
Вт – ширина тормозного шкива (табл. 8,9), для ТКТГ-300 Вт = 145 мм ;
β - угол обхвата шкива колодкой в градусах, β = 70° в тормозах конструкции ВНИИПТМАШ.
F = 3,14* 300*140*(70*3,14/180) = 161040,1 мм2
;
p= 3475 / 161040,1 = 0,021 Н/мм2 = 0,021 МПа.
Допускаемая величина давления в колодочных тормозах рассматриваемого типа составляет 0,6 МПа, следовательно, выбранный тормоз обладает требуемой работоспособностью.
Расчёт закончен.
По полученным размерам необходимо вычертить схему механизма и подготовиться к ответу на контрольные вопросы.
Работа считается зачтённой после сдачи оформленной работы и ответа на поставленные вопросы.
Таблица 2
ГОСТ 2688. Канат двойной свивки типа
ЛК-Р конструкции 6Х 19 (1+6+6/6)+1 о. с. (органический сердечник)
| Диаметр каната, мм | Площадь поперечного сечения проволок, мм2 | Масса 100 м смазанного каната, кг | Маркировочная группа, Н/мм2 | |||
| 160 | 170 | 180 | 190 | |||
| Разрывное усилие каната не менее, Н | ||||||
| 4,2 4,6 5,0 5,4 6,8 8,1 8,8 9,5 11,5 12,5 13,5 15,0 16,5 17,5 19,5 21,0 22,0 24,0 25,0 27,5 30,5 | 7,01 8,41 10,02 11,89 17,85 26,18 31,19 36,69 51,68 58,69 64,05 86,27 104,56 114,56 143,63 174,78 184,50 226,46 289,16 288,68 349,68 | 6,54 7,78 9,35 11,00 16,65 24,42 29,40 34.23 48,22 54,75 59,76 80,50 97,50 106,80 134,00 163,10 172,10 205,70 223,10 267,40 326,20 | 9560 11400 18600 16100 24200 35500 42400 49900 70250 79800 87050 117000 141500 155650 195000 237700 250500 299800 325000 389500 475000 | 10100 12100 14400 17100 25700 37800 45000 52900 74650 84700 92500 124500 150500 165350 207000 255500 266000 318500 345500 418500 504500 | 10700 12800 15300 18100 27200 40000 47600 56100 79050 89600 97950 131500 159590 175100 219500 267400 282000 337250 365500 438500 534500 | 11300 13600 16100 19100 28800 42200 50300 59200 83450 94700 103450 138500 168500 184800 231500 282250 297500 356000 385500 462500 664000 |
Таблица 3
ГОСТ 3071. Канат двойной свивки типа ТК, конструкции 6х37 (1+6+12+18) + 1 о.с.
| Диаметр каната, мм | Площадь сечения всех проволок, мм2,, кг | Вес 100 м. пог. каната, кг | Маркировочная группа, Н/мм2 | |||
| 160 | 170 | 180 | 190 | |||
| Разрывное усилие каната не менее, Н | ||||||
| 1,8 5,2 5,7 6,1 6,7 7,4 8,0 8,7 11,0 13,0 15,5 17,5 19,5 22,0 24,0 26,0 28,5 30,5 32,5 35,9 37,0 | 8,44 10,03 11,79 13,68 16,76 20,16 23,97 27,97 43,51 62,83 85,27 111,67 141,19 175,23 211,98 253,04 294,59 343,20 392,22 447,78 505,56 | 7,93 9,42 11,07 12,85 15,74 18,93 22,51 26,27 40,86 59,00 80,27 104,80 132,60 164,60 190,10 237,70 266,70 322,80 368,40 420,60 474,80 | 10000 13900 15400 17800 21900 26400 31400 36500 57000 82400 111500 146000 184500 229300 277500 331500 386000 450000 514500 624000 711000 | 11700 13900 16400 19200 23200 28000 33300 38900 50600 87300 118500 155000 196300 243500 295000 352300 410000 478000 546500 624500 701000 | 12300 11700 17800 20100 24600 28600 35300 41200 64200 92600 125500 164500 208000 258000 312500 373000 434500 506000 578500 660500 746000 | 13100 15500 18300 21200 26000 31100 37300 43500 67700 97500 132500 173500 219500 27250 370000 391000 458500 524500 610500 690500 787500 |
Таблица 4
Электродвигатели крановые асинхронные (для кратковременного – повторного режима работы) серии МТ и МТК
| Вели-чина | Тип | 15% ПВ | 25% ПВ | 40 % ПВ | L, мм | В, мм | |||||||||
| кВт | Об/мин | кВт | Об/мин | кВт | Об/мин | | | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||
| I | МТ-11-5 МТ–12-6 | 2,6 4,2 | 800 870 | 2,2 3,5 | 820 900 | 1,8 2,8 | 915 930 | 592 647 | 151 151 | ||||||
| II | МТ-21-6 МТ–22-6 | 6,0 9,0 | 930 955 | 5,0 7,5 | 915 930 | 4,0 6,0 | 955 970 | 642 735 | 172 172 | ||||||
| III | МТ-31-6 МТ–31-8 | 6,0 9,0 | 955 755 | 11,0 7,5 | 955 705 | 8,8 6,0 | 963 715 | 766 766 | 193 193 | ||||||
| IV | МТ-11-8 МТ–12-8 | 13,2 19,2 | 763 715 | 11,0 16,0 | 715 720 | 8,8 12,8 | 720 723 | 835 915 | 230 230 | ||||||
| V | МТ-51-8 МТ–52-8 | 26,5 56,0 | 720 725 | 22 30 | 725 720 | 17,5 21,0 | 730 735 | 975 1056 | 235 235 | ||||||
| VI | МТ-61-10 МТ–62-40 МТ-63-40 | 36 55 72 | 563 368 373 | 30 45 60 | 370 574 577 | 24 36 48 | 574 578 582 | 1152 1252 1347 | 320 320 320 | ||||||
| VII | МТ-71-10 МТ–72-10 МТ-73-10 | 96 120 159 | 579 581 582 | 80 100 125 | 583 584 585 | 61 80 100 | 586 587 588 | 1423 1492 1573 | 383 383 383 | ||||||
| С короткозамкнутым ротором МТК | |||||||||||||||
| I | МТК-11-6 МТК–12-6 | 2,7 1,0 | 837 852 | 2,2 3,5 | 883 875 | 1,8 2,8 | 910 907 | 470 525 | 151 151 | ||||||
| II | МТК-21-6 МТК–22-6 | 6,2 9,0 | 880 880 | 5,0 7,5 | 910 905 | 4,2 6,3 | 925 922 | 558 611 | 172 172 | ||||||
| III | МТК-31-6 МТК–31-8 | 13,5 9,3 | 896 657 | 11,0 7,5 | 920 682 | 9,5 6,5 | 930 693 | 650 650 | 193 193 | ||||||
| IV | МТК-31-6 МТК–42-8 | 13,5 19,5 | 663 667 | 11 16 | 685 5383 | 9,3 13,0 | 695 700 | 691 771 | 230 230 | ||||||
| V | МТК-51-8 МТК–52-8 | 26,5 33,5 | 625 681 | 22 28 | 692 695 | 17 20 | 705 708 | 819 899 | 255 255 | ||||||