![](/user_photo/_userpic.png)
книги / Подъемно-транспортные машины
..pdf![](/html/65386/197/html_lOkqU3mRDM.IZk_/htmlconvd-zySrLp131x1.jpg)
|
|
|
|
= |
|
1 |
|
|
(118,7 +12,55) = 0,16 с; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
810,2 |
|
|
|
|
|||||||||||
tпп2 |
= |
|
1 |
|
|
|
|
|
1,2 1,1 945 |
+ |
9,55 1019 (20,2)2 |
|
= |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(500,3 |
+17,7) |
9,55 |
|
945 60 |
2 |
0,53 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
= |
1 |
|
|
(118,7 + 2,2) = 0,23 с; |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
518,0 |
|
|
|
|
|||||||||||
tпп3 |
= |
|
1 |
|
|
|
|
1,2 1,1 945 |
+ |
9,55 509,5 (20,2)2 |
= |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
(500,3 |
+ 6,7) |
|
|
9,55 |
|
945 60 |
2 |
0,4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=5071 (118,7 +1,46) = 0,24 с.
10.2.6.Моменты, развиваемые двигателем, и время его пуска:
|
Наимено- |
Обозна- |
Единица |
Результаты расчета |
|
||
|
вание |
измере- |
при массе груза, кг |
|
|||
|
показателя |
чение |
ния |
|
|
|
|
|
Q1 = 10 190 |
Q2 = 1019 |
Q3 = 509,5 |
|
|||
|
|
|
|||||
|
Относитель- |
|
|
|
|
|
|
|
ное количе- |
|
|
|
|
|
|
|
ство вклю- |
ji |
– |
4 |
3,5 |
2,5 |
|
|
чений меха- |
|
|
|
|
|
|
|
низма |
|
|
|
|
|
|
|
КПД |
ηмi |
– |
0,93 |
0,53 |
0,4 |
|
|
Натяжение |
|
|
|
|
|
|
|
каната |
F п |
Н |
|
|
|
|
|
у барабана |
16 983,3 |
1698,3 |
849,2 |
|
||
|
при подъеме |
бi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
груза |
|
|
|
|
|
|
|
Момент |
Тстп i |
|
|
|
|
|
|
при подъеме |
Н·м |
373,1 |
65,5 |
43,4 |
|
|
|
груза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
131 |
![](/html/65386/197/html_lOkqU3mRDM.IZk_/htmlconvd-zySrLp132x1.jpg)
Наимено- |
Обозна- |
Единица |
Результаты расчета |
||||
вание |
измере- |
при массе груза, кг |
|||||
показателя |
чение |
ния |
|
|
|
|
|
Q1 = 10 190 |
|
Q2 = 1019 |
|
Q3 = 509,5 |
|||
|
|
||||||
|
|
|
|||||
Время пуска |
tппi |
|
|
|
|
|
|
при подъеме |
c |
1,03 |
|
0,28 |
|
0,26 |
|
груза |
|
|
|
|
|
|
|
Натяжение |
|
|
|
|
|
|
|
каната у ба- |
F оп |
|
|
|
|
|
|
рабана при |
Н |
16 310,8 |
|
1631,1 |
|
815,5 |
|
опускании |
бi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
груза |
|
|
|
|
|
|
|
Момент при |
Тстопi |
Н·м |
309,9 |
|
17,7 |
|
6,7 |
опускании |
|
|
|
|
|
|
|
Время пуска |
tпопi |
с |
|
|
|
|
|
при опуска- |
0,16 |
|
0,23 |
|
0,24 |
||
нии |
|
|
|
|
|
|
|
10.2.7. Время включений двигателя Суммарное время пуска при подъеме груза за цикл работы ме-
ханизма
∑tпп = ∑tппi ji =1,03 4 + 0,28 3,5 + 0,26 2,5 = 5,75 с.
Суммарное время пуска при опускании груза за цикл работы механизма
∑tпоп = ∑tпопi ji = 0,16 4 + 0,23 3,5 + 0,24 2,5 = 2,05 с.
Время установившегося движения
tу = |
Hср |
= |
8 60 |
= 23,76 с, |
|
v |
20, 2 |
||||
|
|
|
|||
|
грф |
|
|
|
где Hср – средняя высота подъема груза, Hср = (0,5…0,8)H, принима-
ем Hср = 8 м (при Н = 12,5 м).
132
![](/html/65386/197/html_lOkqU3mRDM.IZk_/htmlconvd-zySrLp133x1.jpg)
Общее время включений двигателя за рабочий цикл
tΣ = 2tу ∑ ji + ∑tпп + ∑tпоп =
=2 23,76 (4 + 3,5 + 2,5) + 5,75 + 2,05 = 483 с.
10.2.8.Среднеквадратичный момент
Тср = |
Тср2 |
.п (∑tпп + ∑tпоп )+ ∑( ji (Тстп i )2 + ji (Тстопi )2 )tу |
= |
|
|
||
|
tΣ |
||
|
|
|
=500,32 (5,75 + 2,05) +483
+((4 373,12 + 3,5 65,52 + 2,5 43,42 + 4 309,92 +
1
+ 3,5 17,72 + 2,5 6,72 )23,76) 483 2 =
=4042,1+ (1152,8 + 31,1+ 9,7 + 795,3 + 2,3 + 0, 2) 23,76 = 226,6 Н·м.
10.2.9.Среднеквадратичная мощность
Рср = Тсрnд = 226,6 945 = 22,4 кВт. 9550 9550
Проверка двигателя на нагрев Рср = 22,4 ≤ Р = 30 кВт. Условие отсутствия перегрева выполняется.
133
11. УТОЧНЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
МЕХАНИЗМА. ВЫПОЛНЕНИЕ КОМПОНОВОЧНОГО ЧЕРТЕЖА
Задание
Осуществить окончательный выбор кинематической схемы механизма подъема. Выполнить компоновочный чертеж. Составить спецификацию.
Указания к выполнению задания
Используя чертежи оборудования из каталогов, необходимо составить эскиз механизма подъема груза, проставив основные габаритные и установочные размеры. В процессе окончательной компоновки необходимо помимо габаритных размеров оборудования учесть размеры, необходимые для его крепления, установки опор, межосевые расстояния, диаметры и длины выходных валов, предусмотреть наличие технологических зазоров для установки и обслуживания оборудования.
Так, при недостаточном расстоянии между выходными валами редуктора корпус электродвигателя и корпус барабана будут перекрывать друг друга либо могут возникнуть проблемы с креплением лап электродвигателя (рис. 11.1, где 1 – рама; 2 – электродвигатель; 3 – зубчатая муфта; 4 – тормоз; 5 – редуктор; 6 – барабан; 7 – канат полиспаста; 8 – крюковая подвеска; 9 – внешняя опора барабана).
В этом случае рекомендуется установить промежуточный вал между быстроходным валом редуктора и двигателем (предпочтительный вариант) (рис. 11.2, а) или между тихоходным валом редуктора и барабаном (рис. 11.2, б) с использованием двух зубчатых муфт типа II (см. подразд. 8) либо выполнить компоновку механизма по развернутой схеме (рис. 11.2, в).
Аналогичная ситуация может возникнуть при установке тормоза. В этом случае рекомендуется установить тормозной шкив отдельно от муфты, либо на втором выходном конце быстроходного
134
![](/html/65386/197/html_lOkqU3mRDM.IZk_/htmlconvd-zySrLp135x1.jpg)
вала редуктора (предпочтительный вариант), либо на втором выходном конце вала электродвигателя (см. подразд. 8.4).
Рис. 11.1
а |
б |
в |
Рис. 11.2
135
![](/html/65386/197/html_lOkqU3mRDM.IZk_/htmlconvd-zySrLp136x1.jpg)
Пример выполнения задания
11. Уточнение кинематической схемы механизма
11.1.Проверяем возможность компоновки двигателя и барабана
содной стороны от редуктора.
Проверяем выполнение условия
0,5(Dбmax + B) < Aw ,
где Dбmax – максимальный диаметр барабана (по высоте реборд), Dбmax = 400 мм; В – максимальный поперечный размер электродвигателя (ширина двигателя по месту крепления лап), мм, B = 440 (см. подразд. 5.2, технические характеристики электродвигателя); Aw – расстояние между быстроходным и тихоходным валами редуктора, Aw = AwT + AwБ = 250 + 150 = 400 мм (см. подразд. 6.6, технические характеристики редуктора).
0,5(400 + 440) = 420 > Aw = 400.
Компоновка двигателя и барабана по предварительно выбранной схеме невозможна.
11.2. Проверяем выполнение условия
0,5Dбmax + T < Aw ,
где Т – габаритный размер тормоза, T = 275 мм (см. подразд. 7, технические характеристики тормоза).
0,5 400 + 275 = 475 > Aw = 400.
Установка тормоза по предварительно выбранной схеме невозможна.
11.3. В данном случае возможны два варианта компоновки механизма.
1-й вариант – компоновка по развернутой схеме.
136
![](/html/65386/197/html_lOkqU3mRDM.IZk_/htmlconvd-zySrLp137x1.jpg)
В этом случае требуется поменять вариант сборки редуктора: редуктор 1Ц2-400- 16,3-21-М-УХЛ2 (горизонтальный двухступенчатый цилиндрический, вариант сборки 21 (см. прил. 16), конец тихоходного вала в виде части зубчатой муфты).
2-й вариант – компоновка по П-образ- ной схеме с промежуточным быстроходным валом и тормозом, установленным на втором выходном конце быстроходного вала редуктора.
Принимаем к установке редуктор 1Ц2-400-16,3-32-М-УХЛ2 (горизонтальный двухступенчатый цилиндрический, вариант сборки 32, конец тихоходного вала в виде части зубчатой муфты).
Для установки тормоза принимаем шкив Ш1-300/50 ОСТ 24.290.06–75 (шкив тормозной исполнения 1 (под конический конец вала) с наружным диаметром Dшк = 300 мм, посадочным отверстием 50 мм) (см. подразд. 8.3).
Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора принимаем стандартную зубчатую муфту типа 2 (с промежуточным валом) (см. прил. 27.1):
муфта зубчатая 2-2500-50-65-1 УХЛ2 ГОСТ Р 50895–96.
Определяем основные параметры промежуточного вала (условно, так как точное определение размеров вала требует более полного расчета и точной компоновки механизма подъема).
Суммарная длина промежуточного вала, двух зубчатых муфт с учетом длины выходных концов валов двигателя и редуктора должна быть не меньше суммарной длины барабана и выходного конца быстроходного вала редуктора:
lпв > 1400 + 255 – 325 – 140 = 1190 мм.
137
![](/html/65386/197/html_lOkqU3mRDM.IZk_/htmlconvd-zySrLp138x1.jpg)
Согласно ГОСТ 6636–69 (см. прил. 9) принимаем lпв = = 1200 мм.
Диаметр промежуточного вала принимаем d2 = 50 мм (прил. 27.1).
Примечание. Дополнительная проверка двигателя на пусковой момент и нагрев в данном случае не требуется, так как суммарный момент инерции ротора двигателя, соединительной муфты и тормозного шкива изменится незначительно:
I = Iр + Iшк + Iм + Iпв = 0,5 + 0,6 + 0,04 + 0,006 = 1,146 кг·м2,
(было I = 1,1 кг·м2),
где Iр – момент инерции ротора двигателя, Iр = 0,5 кг·м2 (см. подразд. 5.2); Iшк – момент инерции тормозного шкива, Iшк = 0,6 кг·м2 (см. подразд. 8.4); Iм – момент инерции зубчатой муфты, Iм = 0,04 кг·м2
(см. прил. 26.1);
|
|
Iпв – |
момент инерции промежуточного вала, Iпв = |
md22 |
= |
||||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
= |
18, 4(50 10−3 )2 |
|
|
=0,006 кг·м2 . |
|
|
|
|
|||||
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Здесь m – |
масса промежуточного вала, m = γV = γ |
πd |
2 |
= |
|||||||
|
|
|
2 l |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
пв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=7800 |
3,14 (50 10−3 )2 |
1,2 =18,4 кг; V – объем промежуточного |
|||||||||||
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
вала, V = |
πd |
2 |
|
|
м3; γ – удельный вес материала промежуточного ва- |
||||||||
|
2 l |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
4 |
пв |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ла, γ ≈ 7800 кг/м3.
Правила и пример оформления компоновочного чертежа и спецификации приведены в прил. 31.
138
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: учеб.
для вузов. – М.: Высш. шк., 1985. – 520 с.
2.Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины строительной промышленности: атлас конструкций: учеб. пособие для ву-
зов. – М.: Альянс, 2009. – 151 с.
3.Додонов Б.П., Лифанов В.А. Грузоподъемные и транспортные устройства: учеб. для сред. спец. учеб. заведений. – М.: Машиностроение, 1990. – 248 с.
4.Кудрявцев Е.М., Степанов М.А. Строительные краны: учеб. для вузов. Ч. 1. Башенные краны. Основы теории, конструкции
ирасчет. – М.: АСВ, 2016. – 330 с.
5.Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. – Минск: Выш. шк., 1983. – 350 с.
6.Казак С.А. Курсовое проектирование грузоподъемных машин: учеб. пособие для студ. машиностр. спец. вузов. – М.: Высш.
шк., 1989. – 319 с.
7.Федотов П.И. Подъемно-транспортные машины: учеб. –
М.: АСВ, 2015. – 200 с.
Список нормативно-технической литературы
8.ГОСТ 185–70. Двигатели трехфазные асинхронные крановые. Технические условия. – Введ. 1971–01–01. – М.: Изд-во стан-
дартов, 1976. – 24 с.
9.ГОСТ 21424–93. Муфты упругие втулочно-пальцевые. Параметры и размеры. – Введ. 1996–07–01. – М.: Изд-во стандартов, 2002. – 12 с.
10.ГОСТ 22042–76. Шпильки для деталей с гладкими отверстиями. Конструкция и размеры. – Введ. 1978–07–01. – М.: Изд-во стандартов, 2003. – 10 с.
139
11.ГОСТ 24705–2004. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры. – Введ. 2005–01–07. – М.: Стандартинформ, 2008. – 16 с.
12.ГОСТ 25835–83. Краны грузоподъемные. Классификация механизмов по режимам работы. – Введ. 1985–01–01. – М.: Стандар-
тинформ, 2010. – 8 с.
13.ГОСТ 2688–80. Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструк-
ции 6×19(1+6+6/6)+1 о.с. Сортамент. – Введ. 1982–01–01. –
М.: Изд-во стандартов, 2002. – 15 с.
14.ГОСТ ISO 4032–2014. Гайки шестигранные нормальные (тип 1). Классы точности А и В. – Введ. 2017–01–01. – М.: Стандар-
тинформ, 2015. – 14 с.
15.ГОСТ 6627–74. Крюки однорогие. Заготовки. Типы. Конструкция и размеры. – Введ. 1976–01–01. – М.: Стандартинформ, 2008. – 7 с.
16.ГОСТ 6636–69. Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры. – Введ. 1970–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 2004. – 7 с.
17.ГОСТ 7805–70. Болты с шестигранной головкой. Конструкция и размеры. – Введ. 1972–01–01. – М.: Стандартинформ, 2010. – 41 с.
18.ГОСТ Р 50895–96. Муфты зубчатые. Технические условия. –
Введ. 1997–01–07. – М.: Стандартинформ, 2010. – 19 с.
140