Практическое занятие № 3. Выбор двигателя, редуктора, тормоза
Цель работы: приобрести умения и навыки выбора двигателя, редуктора, тормоза.
Порядок выполнения работы. После получения исходных данных проводится расчет и выбор двигателя, редуктора, тормоза в представленной ниже последовательности. Для выбора типоразмера сборочных единиц необходимо использовать справочную литературу и результаты расчета предыдущих заданий.
Исходные данные (задаются преподавателем каждому студенту индивидуально): включают: грузоподъемность Q, т; максимальная высота подъема Н, м; скорость подъема V, м/мин; группа режима работы согласно ИСО 4301; род тока; тип машины.
Выбор двигателя. Максимальная статическая мощность N ст max, кВт, которую должен иметь механизм в период установившегося движения при подъеме номинального груза,
, (3.1)
где hпр – предварительное значение КПД механизма, hпр = 0,8…0,85;
G – вес номинального груза и крюковой подвески, кН;
V – скорость подъема груза, м/с.
В крановых механизмах подъема целесообразнее всего использовать асинхронные двигатели с фазным ротором серий MTF, MTH, 4МТН, 4АК, 4АНК. Из них наибольшее применение имеют серии MTF и MTH.
В современных системах электропривода (СКЭП) с преобразователями частоты применяют короткозамкнутые двигатели AMTK–F. Главные преимущества указанных систем: плавное регулирование скорости в широких пределах при постоянном моменте нагрузки; использование более дешевых асинхронных двигателей с контактными кольцами для приводов кранов с питанием от преобразователей частоты; возможность использования тормозов в механизмах подъема только для удержания груза на весу (остановка движения груза в этом случае осуществляется электроприводом, что значительно уменьшает динамические нагрузки на детали механизма подъема). Если необходимо спроектировать кран, работающий на постоянном токе, то используются двигатели постоянного тока серии D.
|
|
|
Номинальная потребная мощность двигателя N дв может быть принята меньше максимальной статической N ст max:
. (3.2)
При этом необходима проверка двигателя на нагрев.
После выбора двигателя следует выписать основные параметры при заданной продолжительности включения ПВ, в том числе фактическую мощность N ф.
Выбор передачи. В механизмах подъема груза могут быть использованы следующие типы редукторов: двухступенчатые Ц2У, Ц2Н, ЦDHD, ЦDH, Ц2, РК, РМ–500, РМ–650 и трехступенчатые Ц3У, ЦТНD и ГК. Выбор типоразмера редуктора производится по каталогу. При этом должны быть проверены условия, касающиеся прочности, долговечности и кинематики редуктора.
|
|
|
Первое условие – расчетный момент на тихоходном валу Tp не должен превышать допускаемый вращающий момент на тихоходном валу Тр.н. по паспорту редуктора:
. (3.3)
Момент на тихоходном валу редуктора при подъеме номинального груза
, (3.4)
где hб – КПД барабана.
Если в нормали, каталоге или таблице не приводятся величины номинальных вращающих моментов на тихоходных валах, их можно определить расчетом. Но для этого уже необходимо знать фактическое передаточное число редуктора, которое определяется на основании второго условия, а именно: передаточное число редуктора U р не должно отличаться от требуемого передаточного числа U р.тр. более чем на ± 15 %:
; (3.5)
(3.6)
где n дв – частота вращения ротора двигателя¸ мин–1;
n б – частота вращения барабана, мин–1,
(3.7)
Итак, если известны мощность Np, которую можно подводить к редуктору, и частота вращения быстроходного вала n быстр, то номинальный расчетный момент на тихоходном валу определяется следующим образом:
|
|
|
, (3.8)
где Тбыстр – номинальный крутящий момент на быстроходном валу;
wбыстр – угловая скорость быстроходного вала редуктора;
hр – КПД редуктора.
Заводы-изготовители редукторов указывают иногда допускаемую частоту вращения быстроходного вала. В таком случае необходимо проверить третье условие – частота вращения быстроходного вала редуктора должна быть не меньше частоты вращения вала двигателя.
После выбора передачи определяют фактическую скорость подъема груза V под и фактический КПД механизма hмех. Фактическая скорость не должна отличаться от заданной более, чем на ± 10 %.
Выбор тормоза. Механизмы подъема груза и изменения вылета должны быть снабжены тормозами нормально закрытого типа, автоматически размыкающимися при включении привода и имеющими неразмыкаемую кинематическую связь с барабанами. В большинстве случаев тормоз должен обеспечить тормозной момент с коэффициентом запаса торможения K т не менее 1,5.
Расчетный тормозной момент
, (3.9)
где Тст.т – статический вращающий момент при торможении, создаваемый весом груза на валу, на котором установлен тормоз,
|
|
|
, (3.10)
где hmax – КПД механизма, подсчитанный по максимальным значениям КПД отдельных участков кинематической цепи;
U мех – полное передаточное число механизма, включая передаточное число полиспаста.
Наибольшее распространение в кранах получили колодочные тормоза с приводом от тормозных электромагнитов (ТКТ и ТКП) и электрогидравлических толкателей (ТКГ и ТКТГ).
При выборе типоразмера тормоза необходимо выполнить условие – номинальный тормозной момент тормоза должен быть не менее, чем расчетный:
. (3.11)
Если величина Тт.н. значительно (более чем на 10 %) превышает величину Тт.р., то тормоз должен быть отрегулирован на значение Тт.р и во всех последующих расчетах следует оперировать величиной Тт.р.
Контрольные вопросы
1 Как осуществить выбор электродвигателя механизма подъема груза?
2 Как осуществить выбор редуктора механизма подъема груза?
3 Как осуществить выбор тормозного устройства?
4 Влияет ли кратность запасовки каната на мощность двигателя?
5 Какого типа тормоза используются в крановых механизмах?
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 506; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!