ИЗУЧЕНИЕ И РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА КРАНА. Ч. 2
Цель работы
Изучение методики расчета и подбора основных элементов крановой лебедки (электродвигателя, редуктора, соединительной муфты, тормоза).
Формируемые компетенции
ПК-4: готовность к разработке проектной и технологической документации по ремонту, модернизации и модификации ТиТТМ различного назначения и ТО, разработке проектной документации по строительству и реконструкции транспортных предприятий, с использованием методов расчетного обоснования, в том числе с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированного проектирования.
ПК-31: готовность к использованию знания рабочих процессов, принципов и особенностей работы транспортных и ТиТТМ отрасли и применяемого при технической эксплуатации и сервисном обслуживании оборудования.
ПК-32: готовность к использованию знания организационно-правовых основ управленческой и предпринимательской деятельности.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В состав механизма подъем крана, помимо полиспаста, включающего систему подвижных и неподвижных блоков, барабана, связанных общей гибкой связью (канатом), входит дополнительный механизм – грузовая лебедка. На рисунке 6.1 показана конструкция и основные элементы лебедки мостового крана.
В этой связи в задачу расчета механизма подъема входит определение параметров и выбор стандартного электродвигателя, редуктора, соединительных муфт и тормоза.
|
|
|
|
Рисунок 6.1 – Грузовая лебедка мостового крана:
1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – колодочный тормоз; 4 – соединительная муфта; 5 – барабан
Выбор электродвигателя
Для электродвигателей в качестве характеристики режима работы используется величина относительной продолжительности включений ПВ % (частота включений в единицу времени).
В таблице 6.1 показано соответствие групп режима работы механизма по ГОСТ 25835-85 и ИСО 4301/1 и относительной продолжительностью включения электрооборудования.
Таблица 6.1 – Соответствие групп режимов работы механизмов и ПВ %
| ПВ=15% | ПВ=25% | ПВ=40% | ПВ=60% |
| М1…М5(1М…3М) | М6 (4М) | М7 (5М) | М8 (6М) |
Статическая мощность Рс электродвигателя механизма подъема определяется по формуле
| (6.1) |
где ηм – КПД механизма подъема груза, ориентировочно принимается ηм = 0,8…0,85.
С учетом полученного значения подбирается стандартный крановый электродвигатель номинальной мощностью равной или на 30…35 % меньше Рс . Наиболее распространенными для механизма подъема груза являются крановые электродвигатели с фазным ротором серии MTF, основные характеристики и размеры которых приведены в таблице П.6.
|
|
|
Выбор редуктора
Основными характеристиками редуктора являются: передаточное число, допускаемый вращающий момент или мощность на тихоходном валу и частота вращения быстроходного вала.
Частота вращения барабана определяется по выражению
| (6.2) |
Требуемое передаточное число редуктора
| (6.3) |
где n дв – частота вращения вала электродвигателя.
Ориентировочная величина требуемого вращающего момента на тихоходном валу (без учета потерь на трение в редукторе)
| (6.4) |
Для механизмов подъема груза используются в основном двух-ступенчатые цилиндрические горизонтальные редукторы типа Ц2, Ц2У, Ц2Н и реже трехступенчатые редукторы типа Ц3 (если требуется иметь большое передаточное число). Основные характеристики редукторов типа Ц2 приведены в таблице П.7.
Выбор соединительных муфт
Соединение вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора осуществляется упругой втулочно-пальцевой муфтой, одна из полумуфт которой выполнена в виде тормозного шкива (рисунок П.8). Эта полумуфта крепится на быстроходный вал редуктора, что обеспечивает жесткую связь тормоза с барабаном через редуктор.
|
|
|
Для выбора муфты определяется момент статического сопротивления вращению в период пуска:
| (6.5) |
где up – передаточное число выбранного редуктора; ηб – КПД барабана (принимается ηб = 0,94...0,96); ηр – КПД редуктора: принимается для двухступенчатого редуктора ηр = 0,96; для трехступенчатого ηр = 0,94.
Выбор типа муфты производится по величине расчетного вращающего момента Тм:
| (6.6) |
где k 1 = 1,4 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма подъема; k2 – коэффициент, учитывающий группу режима работы механизма, который определяется по таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Значения коэффициента k 2
| Группа режима работы механизма | М1…М5 (1М…3М) | М6 (4М) | М7 (5М) | М8 (6М) |
| Коэффициент k 2 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,5 |
Табличное значение момента Т (таблица П.8) выбранной муфты должно быть больше расчетного Тм, кроме того, следует согласовать размеры отверстий в полумуфтах под валы с диаметрами валов электродвигателя и редуктора.
Тихоходный вал редуктора соединяется с барабаном зубчатой муфтой, причем выходной конец вала редуктора, обычно выполняется в виде зубчатой полумуфты. Такое конструктивное решение обеспечивает компактность грузовой лебедки.
|
|
|
|
Рисунок 6.2 – Компоновки грузовой лебедки по развернутой схеме (а)
и с трансмиссионным валом (б): 1 – электродвигатель; 2 – муфта с тормозным шкивом; 3 – тормоз; 4 – редуктор; 5 – зубчатая муфта; 6 – барабан; 7 – трансмиссионный вал
При недостаточном межосевом расстоянии редуктора (корпуса электродвигателя и барабана перекрывают друг друга) следует выполнить компоновку лебедки по развернутой схеме (рисунок 6.2, а) или соединить редуктор с барабаном трансмиссионным валом и двумя муфтами (рисунок 6.2, б).
Выбор тормоза
Для стопорения и удержания груза на весу устанавливают нормально замкнутые тормоза, автоматически размыкающиеся при включении привода механизма. Тормоза обычно устанавливаются на быстроходный вал механизма, где действует наименьший крутящий момент (чаще всего на одной из полумуфт соединения двигателя с редуктором). Выбирается тормоз по величине расчетного тормозного момента. Для этого определяется момент статического сопротивления на валу электродвигателя при торможении механизма
| (6.7) |
где kT – коэффициент запаса торможения, определяемый по таблице 5.3.
Таблица 6.3 – Значения коэффициента запаса торможения k Т
| Группа режима работы механизма | М1…М5 (1М…3М) | М6 (4М) | М7 (5М) | М8 (6М) |
| Коэффициент k Т | 1,5 | 1,75 | 2,0 | 2,5 |
Необходимый расчетный момент, развиваемый тормозом находится по выражению
| (6.8) |
Для механизмов подъема груза используются в основном колодочные тормоза переменного (типа ТКТ) и постоянного тока (типа ТКП), а также электрогидравлические тормоза (типа ТКГ). Основные характеристики тормозов последнего типа приведены в таблице П.9.
При недостатке справочных данных при подборе элементов механизма подъема, следует воспользоваться литературными источниками [3, 4] или выполнить поиск в Интернете.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 890; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!