- •10.1Кинематическая схема механизма подъема груза.
- •Схемы механизма подъема груза с электрическим приводом
- •10.2Соединение валов элементов механизма.
- •Осевое– δ, радиальное– δ смещение валов, и их угловой перекос– γ
- •10.2.1Соединение валов зубчатыми муфтами.
- •Соединение валов при помощи зубчатых муфт
- •10.2.2Соединение валов упругими втулочно-пальцевыми муфтами.
- •Соединение валов при помощи упругой втулочно-пальцевой муфты
- •10.2.3Соединение валов упругими муфтами с упругой резиновой торообразной оболочкой.
- •Муфта с упругой резиновой торообразной оболочкой
- •10.2.4Использование других типов соединительных муфт в механизмах подъёма.
- •10.2.5Выбор соединительных муфт.
- •10.2.6Установка шкива для тормоза механизма подъёма.
- •10.3Виды соединений барабана с редуктором.
- •Схемы соединения барабана с редуктором
- •Соединения барабана с валом редуктора с помощью зубчатой муфты
- •10.4Проектировочный расчёт механизма подъёма груза.
- •10.4.1Исходные данные.
- •10.4.2Выбор кинематической схемы механизма.
- •Кинематическая схема механизма подъема груза
- •10.4.3Выбор полиспаста.
- •10.4.4Выбор крюковой подвески.
- •10.4.5Выбор каната.
- •10.4.6Выбор диаметра барабана, отклоняющих и уравнительного блоков полиспаста.
- •10.4.7Расчёт геометрических размеров барабана.
- •10.4.8Выбор электродвигателя механизма подъёма.
- •Кпд передач и узлов механизмов
- •10.4.9Выбор редуктора механизма подъёма.
- •10.4.10Выбор соединительных муфт редуктора с двигателем и барабаном.
- •10.4.11Выбор тормоза механизма подъёма.
- •Коэффициент запаса торможения
- •10.5Проверочный расчёт механизма подъёма груза.
- •10.5.1Определение времени пуска механизма с грузом.
- •Кинематическая схема (а) и физическая модель (б) механизма подъема
- •10.5.2Определение времени пуска механизма без груза.
- •10.5.3Определение времени торможения груза.
- •10.5.4Проверка двигателя на нагрев.
- •10.6Вопросы для самостоятельного изучения.
- •10.6.1Особенности кранов, оборудованных грузовым электромагнитом [1], с.310–312
- •Механизм подъема крана с электромагнитным грузозахватывающим устройством
- •10.6.2Особенности кранов, оборудованных двухканатными грейферами [1], с.311–312, [7], с.389–394.
- •Виды соединений барабана с редуктором.
10.4.10Выбор соединительных муфт редуктора с двигателем и барабаном.
Муфты выбирают в зависимости от передаваемого вращающего момента и условий работы по формуле
МР = k МК = k 9550 Nст / nдв ≤ [МК] ,
где МР – расчетный вращающий момент;
k – коэффициент запаса прочности;
МК – действующий вращающий момент;
Nст – максимальная статическая мощность;
nдв – частота вращения двигателя;
[МК] – допускаемый (табличный) вращающий момент, который способна передать муфта.
По диаметру тормозного шкива для выбранного тормоза уточняется диаметр тормозного шкива соединительной муфты.
10.4.11Выбор тормоза механизма подъёма.
Необходимый тормозной момент тормоза
Мттреб = kт Мкр
где kт – коэффициент запаса торможения, выбираемый в зависимости от группы режима работы механизма;
Мкр – крутящий момент от силы веса поднимаемого груза G, приведенный к валу двигателя;
Коэффициент запаса торможения
Группа режима работы |
1М…3М |
4М |
5М |
6М |
kт |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
2,5 |
Крутящий момент от силы веса поднимаемого груза, на валу двигателя, равен:
Мкр
=
.
где Qн – масса номинального груза, т;
Qпод – масса крюковой подвески, т;
D.б – диаметр барабана по средней линии навитого каната, мм;
ηмех – к.п.д. механизма;
m– кратность полиспаста;
UР– передаточное число редуктора.
Тормоз выбирается из каталога по условию:
Мт ≥ Мттреб
10.5Проверочный расчёт механизма подъёма груза.
Проверочный расчёт механизма подъёма груза заключается в проверке работоспособности механизма и обеспечения допустимых инерционных сил в период неустановившегося движения– времени пуска, времени торможения и проверки двигателя на нагрев.
10.5.1Определение времени пуска механизма с грузом.
В период пуска кроме статического момента двигатель преодолевает также силы инерции груза и вращающихся элементов привода. Согласно принципу Даламбера, уравнение приведенных к валу двигателя моментов при пуске имеет вид
Мпуск = ±МСТ + Мин1 + Мин2 ,
где Мпуск – средний пусковой момент: для двигателя;
МСТ– момент статического сопротивления. Учитывает изменение потенциальной энергии груза. При подъеме груза потенциальная энергия увеличивается, т.е. Мст от груза препятствует движению (знак "+"). При опускании потенциальная энергия уменьшается (знак "—"). В последнем случае разгон системы осуществляется при совместном действии момента двигателя и статического момента груза;
Мин1 – момент от сил инерции вращающихся элементов привода;
Мин2 – момент от сил инерции груза.
При рассмотрении неустановившихся (переходных) процессов движения механизмов грузоподъемных машин принят ряд допущений и упрощений. Так, например, не учтено влияние упругости элементов привода, металлоконструкций и грузовых гибких элементов, т.е. они все рассматриваются как абсолютно жесткие. Кроме того, надо иметь в виду и то обстоятельство, что пусковой момент, согласно изменению фактических искусственных характеристик, может существенно отличаться от условно принятого среднего значения. Однако для большинства практических расчетов по определению времени пуска и торможения эти допущения обеспечивают вполне приемлемую точность расчетов. Когда требуется более точно определить динамические нагрузки в элементах механизма и металлоконструкции, необходимо учитывать наличие упругих связей в рассматриваемой системе.
Д
ля
динамических расчетов привода все
движущиеся массы механизма
приводят к валу двигателя в виде
эквивалентной массы с
моментом инерции Jnp
= Jвp
+ Jгp,
вращающейся
со скоростью ω.
Механизм подъема заменяют физической моделью (рис.10.9).
