Расчёт лебёдок с электрическим приводом

 

Последовательность расчёта лебёдок с электрическим приводом.

1. Производят подбор каната.

2. Определяют основные размеры барабана.

3. Определяют мощность и подбирают электродвигатель и редуктор по каталогам.

Требуемую мощность электродвигателя определяют по формуле:

где G – вес поднимаемого груза, кН

    V₂ – скорость подъёма груза, м/с

    η – КПД механизма.

По каталогувыбирают электродвигатель в зависимости от режима работы, принимая ближайшее большее значение мощности и выписывают его основные технические данные.

Для подбора редуктора определяют передаточное число:

где n_э – частота вращения выбранного электродвигателя;

    nб – частота вращения барабана, определяемая по формуле:

здесь V₂ – скорость подъёма груза, м/с;

          и – кратность полиспаста;

          Д_б – диаметр барабана, м;

По каталогу выбирают редуктор, исходя из расчётной мощности, частоты вращения двигателя, передаточного числа и режима работы.

4. Производят проверку выбранного электродвигателя на фактическую кратность пускового момента.

Должно соблюдаться условие:

ψ ≤ ψ _max,

где ψ _max – максимально допустимая кратность пускового момента, определяемая по формуле:

,

здесь Т_{п max} – максимальный момент электродвигателя, принимается по таблице;

    Т_н – номинальный момент на валу двигателя;

    ψ – фактическая кратность пускового момента двигателя

,

Пусковой момент, приведенный к валу двигателя определяют по формуле:

где t_n = 8∙ V₂ – время пуска механизма, с;

    δ =1, 1...1, 2 – коэффициент, учитывающий маховые моменты деталей механизма.

Статический момент на валу двигателя:

5. Производят подбор тормоза, для чего определяют тормозной момент по формуле:

Т_Т=К_Т∙ Т_К , Н∙ м

где К_Т – коэффициент запаса торможения, принимаемый по нормам Госгортехнадзора в зависимости от режима работы механизма;

    Т_К – крутящий момент на быстроходном валу редуктора, равный номинальному моменту на валу электродвигателя,

где - угловая скорость электродвигателя.

По каталогу подбирают тормоз по тормозному моменту и выписывают его технические характеристики.

В заключении производят проверочные расчёты выбранного тормоза. Методика их расчёта зависит от типа тормоза и приведена учебном пособии (6) глава 1 §3.

Пример 8. Подобрать электродвигатель, редуктор и тормоз механизма подъёма лебёдки, предназначенной для подъёма груза весом G = 50 кН со скоростью V 2 = 0, 25 м/с, если диаметр барабана Дб = 250 мм, кратность полиспаста u = 2, КПД лебёдки η = 0, 85, режим работы – лёгкий (ПВ = 15%)

Исходные данные:

G = 50 кН – вес груза;

V2 = 0, 25 м/с – скорость подъёма;

Дб = 250 мм – диаметр барабана;

u = 2 – кратность полиспаста;

η = 0, 85 – КПД лебёдки;

Режим работы – лёгкий (ПВ=15%)

Решение:

Требуемая мощность электродвигателя:

По каталогу выбираем электродвигатель типа MTF312-8 мощностью при ПВ=15% Рэ = 15 кВт, частотой вращения nэ = 680 об/мин, с максимальным моментом Тп max = 430 Н.м., маховым моментом ротора (GД²) = 15, 5 Н.м. Номинальный момент на валу двигателя

Кратность максимального момента:

Частота вращения барабана:

Расчётное передаточное число редуктора

По каталогу (табл.П10), исходя из расчётной мощности, частоты вращения двигателя, передаточного числа и режима работы, выбираем редуктор типа Ц2-250 спередаточным числом и_р = 19, 88, мощностью Р_р = 15 кВт, частотой вращениябыстроходного вала п_р = 750 об/мин. Фактическая скорость подъёма груза

Проверяем выбранный электродвигатель на фактическую кратностьпускового момента. Должно выполняться условие:

Фактическую кратность пускового момента выбранного электродвигателя определяем из соотношения:

Пусковой момент, приведённый к валу двигателя, определяем по формуле:

где t_п = 8∙ 0, 22 = 1, 8 с – время пуска механизма;

    δ = 1, 1...1, 2 – коэффициент, учитывающий маховые моменты деталеймеханизма, принимаем δ = 1, 15. Статический момент на валу электродвигателя

тогда, следовательно, работоспособность двигателяобеспечена.

Определяем требуемый тормозной момент.

Т_Т=К_Т∙ Т_к=1, 5∙ 210, 7=316 Н.м.

где К_Т – коэффициент запаса торможения, для легкого режима, К_Т = 1, 5 (табл.П11);

    Т_К – крутящий момент на быстроходном валу редуктора, Т_к = Т_н = 210, 7 Н.м.

По каталогу (табл.П12) по тормозному моменту Т_Т подбираем двухколодочный тормоз с электродвигателем типа ТТ – 250 у которого тормозной момент Т_Т = 400 Н.м. Выписываем необходимые для расчёта данные: плечи рычагов – а = 160 мм, в = 330 мм, с = 19 мм, l_T = 150 мм, отход колодки Е = 1, 1 мм, толкатель типа ТГМ-25, обеспечивающий толкающее усилие F_Т = 250 Н и ход штока h_ш = 50 мм, размеры шкива – диаметр шкива Д_ш = 250 мм, ширина шкива В_ш = 90 мм, угол обхвата шкива колодками α = 70⁰.

Расчётное окружное усилие на ободе тормозного шкива:

Сила нормального давления колодки на шкив

где f – коэффициент трения рабочих поверхностей, для торможенияасбестовой ленты (феррадо) по чугуну и стали f = 0, 35.

Усилие толкателя:

где η – КПД рычажной системы, равный η =0, 9…0, 95, принимаем η = 0, 95

Ход штока толкателя:

где К₁ – коэффициент использования рабочего хода штока, равный К₁ = 0, 8 …0, 85, принимаем К₁ = 0, 85.

Проверку рабочих поверхностей тормозных колодок на удельное давление производим по формуле:

здесь [ q] – допускаемое удельное давление материала рабочих поверхностей принимается по таблице. Следовательно, выбранный тормозподходит.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица П1

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: