Выдержка из текста работы
Кратность полиспаста – это отношения числа ветвей гибкого элемента (каната) на который распределяется вес поднимаемого груза к числу ветвей этого элемента, идущих на барабан.
Кратность полиспаста: а=2/1=2.
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Для подъема груза с постоянной скоростью необходимая статическая мощность определяется по формуле, кВт:
, (1)
где — вес поднимаемого груза, кН;
=0,05 — вес грузозахватного устройства;
— общий КПД механизма:
, (2)
— КПД редуктора;
n – число степеней редуктора;
— КПД барабана;
— КПД полиспаста:
. (3)
Для применения формулы (3) положим, что КПД канатных блоков ; как установили ниже, кратность полиспаста.
Тогда формула (3) даст
Общий КПД равен
. Необходимая для подъема груза статистическая мощность равна
Выбираем электродвигатель крановой серии MTKF 112-6 со следующими характеристиками:
мощность на валу Рд=9 кВт;
частота вращения nд=840 мин-1;
диаметр выходного конца вала d=40 мм.
Необходимое разрывное усилие в канате Fp, кН:
Fp(SбКз,
где Sб — усилие в набегающем на барабан канате, кН:
. (4)
Подставим исходные значения в формулу (4):
Fp=14,65(5=73,24 кН.
Диаметр каната выбирается в зависимости от разрывного усилия Fp. Выбираем канат двойной свивки типа ЛК-3 конструкции 6х25 (1+6+6+12)+1о.с. по ГОСТ 7665 (диаметр каната dк=8,1 мм; допускаемое разрывное усилие не менее 31900 Н; маркировочная группа – 1568 МПа).
Диаметр барабана лебедки D, мм:
D(dке,
где с – коэффициент, значение которого зависит от типа подъемного устройства и режима работы механизма подъема груза.
D = 8,1(16 =129,6 мм ( 130 мм.
Частота вращения вала барабана лебедки nб, об/мин:
nб=; (7)
nб=мин -1.
Общее передаточное отношение редуктора i:
i=; (8)
i==17,14(18.
Далее, по результатам расчетов выбираем редуктор цилиндрический горизонтальный двухступенчатый типа РЦ1-150А (передаточное число – 5,6; частота вращения быстроходного вала – 1000 мин -1; мощность на быстроходном валу – 17,3кВт).
Частота вращения ведомого вала:
nт=; (9)
nт==150 об/мин.
Вращающие моменты на валах
Вращающий момент на ведущем валу редуктора:
(10)
— частота вращения 1-го вала, рад/с:
; (11)
=87,96 рад/с;
=102,3 Нм;
Вращающий момент на ведомом вале Т2 определяется по формуле:
Т2=Т1(i((р;
(12)
Т2=102,3(5,6(0,95=544,28 Нм.
ВЫБОР И ПРОВЕРКА ШПОНОК
Для соединения валов с деталями, передающими вращение, применяют главным образом призматические шпонки. Размеры сечения призматической шпонки выбираются в зависимости от диаметра вала. Длину шпонки назначают по длине ступицы насаживаемой детали (на 5-10 мм меньше) из ряда стандартных значений.
Проверке подлежит одна шпонка на быстроходном валу — под полумуфтой, другая – под полумуфтой выходного конца вала.
Выбранная шпонка проверяется по напряжениям смятия узких граней. Условие прочности:
, (13)
где Т – вращающий момент, Н(мм;
d – диаметр вала в месте установки шпонки, мм;
lр – рабочая длина шпонки, мм;
h – высота шпонки, мм;
t – глубина шпоночного паза, мм;
=100…120 МПа — допускаемое напряжение смятия при стальной ступице и спокойной нагрузке.
При диаметре вала 40 мм сечение первой шпонки b(h = 12х8 мм; глубина паза t=5 мм, рабочая длина lр=125 мм.
=13,6 МПа.
значительно выше
Вторая шпонка имеет те же параметры:
=23 МПа.
Тихоходный вал: диаметр d=85 мм; сечение шпонки 25х14мм; рабочая длина шпонки lр=125 мм.
=74,1 МПа.
Условие (13) выполняется.
ВЫБОР МУФТЫ
В данной работе не предусматривается проектирование муфт для соединения валов, их выбор осуществляется из числа стандартных, с учетом особенностей эксплуатации привода и при необходимости последующей проверки её основных элементов на прочность.
Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный вращающий момент Т, установленный стандартом. Муфты выбирают по большему диаметру концов соединяемых валов и расчетному моменту Тр:
Тр=Т(К1(К2, (14)
где К1 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма;
К2 — коэффициент, учитывающий режим работы механизма.
Тр1=102,3(1,3(1=133 Нм;
Тр2=555,74(1,3(1=722 Нм.
Между электродвигателем и редуктором выбираем муфту МУВП-6 (момент, передаваемый муфтой, наибольший Т=0,70 кНм, диаметр расточки под вал d= (35(55) мм, диаметр тормозного шкива DT=320 мм).
Между редуктором и барабаном лебедки выбираем муфту МУВП по ГОСТ 21424 (номинальный крутящий момент – 1 кНм).6 ВЫБОР ТОРМОЗА
Механизмы грузоподъемных машин должны быть снабжены надежными тормозами, обеспечивающими в механизмах подъема остановку груза и удержание его в подвешенном состоянии.
На грузоподъемных кранах тормоз лебедки подъема груза устанавливают на быстроходном валу редуктора, используя ведомую полумуфту в качестве тормозного шкива.
Тормозной расчетный момент определяется из условия надежного удержания груза на весу в статическом состоянии с выбранным коэффициентом запаса торможения:
Трт =К(Тст ,
(53)
где Трт – расчетный тормозной момент;
К – коэффициент запаса торможения;
Тcт – статический момент торможения:
; (54)
=235,6 Нм;
Трт =2,0(235,6=271,2 Нм.
Выбираем тормоз колодочный электромагнитный ТКТ-500 (наибольший тормозной момент — 500 Нм;
диаметр тормозного шкива – 300 мм).
ЛИТЕРАТУРА
1.Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов/С.А. Черновский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев и др. М. Машиностроение, 1984. 580с.
2.СТП СГУПС 01.01.2000. Курсовой и дипломный проект. Требования к оформлению. Новосибирск, 2000. 45с.
