Визначення кінематичних і силових параметрів приводу

Примітка: При оформленні записки кожен розділ слід починати з нової сторінки.

Дані для розрахунку:

- вантажопідйомність, Q = 3,2 т;

- швидкість підйому вантажу, V_в = 0,32 м/с;

- передаточне число зубчастої передачі редуктора, u_р = 5,6;

- режим роботи – середній (С).

Використовуючи ці дані необхідно визначити:

- потужність електродвигуна;

- діаметри каната і барабана;

- передаточні числа привода;

- частоти та кутові швидкості обертання валів привода;

- обертові моменти на валах привода.

 

Визначення потужності електродвигуна

Потужність на барабані механізму підйому вантажу знаходимо за формулою

де - вага вантажу, Н

V - швидкість підйому вантажу, м/с;

- коефіцієнт корисної дії поліспаста, який розраховується за формулою

,

де - коефіцієнт корисної дії одного блоку (приймаємо );

- кратність поліспаста, яку розраховуємо за формулою

,

де z – кількість віток каната, на яких висить вантаж; – кількість віток каната, що намотуються на барабан.

В заданому варіанті z = 2 і = 1, тому

.

,

а потужність на барабані

.

Розрахункову потужність електродвигуна приводу знаходимо за формулою

,

де - коефіцієнт корисної дії приводу. Згідно заданій схемі приводу

,

де - коефіцієнт корисної дії муфти-гальма, розташованої між електродвигуном і редуктором (для муфти типу МПВП приймаємо

);

- коефіцієнт корисної дії однієї пари підшипників кочення (приймаємо );

- кількість пар підшипників кочення ( =3);

- коефіцієнт корисної дії зубчастої передачі редуктора (приймаємо );

- коефіцієнт корисної дії відкритої циліндричної передачі (приймаємо ).

Тоді

.

Розрахункова потужність електродвигуна приводу складає:

.

Тип і параметри електродвигуна вибираємо за табл. Д1.1 (додаток 1) (оскільки кранові електродвигуни мають запас потужності 15%...20%, то можна вибирати електродвигуни зі зменшеними показниками потужності). Для середнього режиму роботи вибираємо електродвигун: тип МТF 312-8; номінальна потужність двигуна ; (тривалість включення ТВ = 25%).

 

Примітка: При виборі електродвигуна за табл. Д 1.1 (Додаток 1) необхідно враховувати заданий режим роботи (Л, С, В, ОВ) і відповідну йому тривалість включення ТВ.

Визначення діаметрів каната і барабана

Максимальне зусилля , що діє в канаті визначається за формулою

.

Згідно заданій схемі поліспаста, кількість віток каната, на яких висить вантаж . Тому

.

Розривне зусилля в канаті

,

де - коефіцієнт запасу міцності, значення якого вибирається з табл. Д1.2 (додаток 1). Для середнього режиму роботи , тому

.

Діаметр канату визначається за табл. Д1.3 (додаток 1) в залежності від . Приймаємо канат типу ЛК-Р: ;

; .

Діаметр барабана механізму підйому вантажу визначаємо за формулою:

,

де - коефіцієнт, який вибирається за табл. Д1.2 (додаток 1).

Для середнього режиму роботи . Тоді

.

За ДСТУ 2451-94 діаметр барабанів бажано вибирати із значень: 160, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 630, 800, 1000 мм.

Допускається зменшення діаметра барабана на 15% відносно розрахункового значення з наступним округленням до найближчого числа, кратного 10.

Приймаємо діаметр барабана .

Діаметр барабана по центрах розміщення каната на барабані

.

Визначення передаточних чисел привода

 

Визначаємо кутову швидкість обертання барабана, обумовлену швидкістю підйому вантажу і кратністю поліспаста

.

Частота обертання барабану

.

Загальне передаточне число привода знаходимо за формулою

.

З іншого боку, загальне передаточне число привода можна виразити як добуток

,

де - передаточне число зубчастої передачі редуктора; - передаточне число відкритої зубчастої передачі.

.

Передаточне число не стандартизується.

Визначення частот та кутових швидкостей обертання валів привода

 

Вал двигуна (ведучий вал редуктора):

;

.

Ведений вал редуктора (ведучий вал відкритої зубчастої передачі):

;

.

Ведений вал відкритої зубчастої передачі:

;

.

Перевіркою правильності виконаних розрахунків є близькі значення параметрів: і . Перевіряємо:

;

.

 

Визначення обертових моментів на валах привода

 

Вал двигуна

.

Ведучий вал редуктора

.

Ведений вал редуктора (ведучий вал відкритої зубчастої передачі)

.

Ведений вал відкритої зубчастої передачі (вал барабана)

.

Для перевірки правильності визначення обертових моментів розраховуємо за формулою

.

Близькі значення обертових моментів , визначених за двома

формулами, свідчить про вірність силових розрахунків привода.