3. Расчет элементов привода

Наименование

Обозначение

величины

Величина

Обозначение

единниц измер.

1) Вид исполнительного органа

2) Масса груза

Q

кГ

3) Вес груза

G

G =Qg,

где g=9,8 м/c²

Н

4) Расстояние перемещения груза

Н

м

5) Скорость перемещения груза

v

м/с

6) Режим работы

7) Срок службы

Т_г

лет

8) Коэффициенты загрузки:

• годовой

- суточный

К_г

К_с

Таблица А.1

9) Время работы машины

L_h

36524К_г К_с Т_г

ч

Искомая величина

Обозначние величины

Формула,

источник

Результат

Обозначние единицы измер.

Подвеска крюковая (Рисунок 2.3)

1) Кратность полиспаста

u_п

Таблица А.2

-

2) Количество полиспастов

а

Таблица А.2

3) Количество ветвей каната, на которых

висит груз

z_в

z_в =u_па

4) К.П.Д. блока полиспаста:

- на подшипниках качения

- на подшипниках скольжения

_бл.(к)

_бл.(с)

Таблица А.3

Таблица А.3

-

-

5) К.П.Д. полиспаста (в случае когда конце-

вая ветвь сбегает с подвижного блока)

_п

_п=(1/u_п)[(1-^uп_бл)/(1-_бл)]

-

6) Максимальное натяжение ветви каната

F_max

F_max =G/ (z_в _п)

Н

7) Коэффициент запаса прочности каната

s_k

Таблица А.2

-

8) Разрывное усилие каната

F_p

F_p  (s_k  F_max)

Н

9) Диаметр каната

d_k

Таблица А.4

мм

10) Коэффициент условий работы

e

Таблица А.5

-

11) Диаметр канатного рабочего блока :

- расчетная величина по дну желоба

- принятая величина по дну желоба

- по центру наматываемого каната

D_бл.ж

D_бл.ж

D_бл.ц

D_бл.ж (e-1)d_k 10^-3

Таблица А.6

D_бл.ц = D_бл.ж + d_k

м

12) Ширина канатного блока

В_бл

Таблица А.6

м

13) Длина ступицы канатного блока

l_ст

Таблица А.6

м

14) Диаметр оси под подшипник блока

d_о

Таблица А.6

мм

15) Подшипник (радиальный) под блоком:

- номер

• внутренний диаметр

• внешний диаметр

- ширина

d

D

B

Таблицы А.110, А.111

мм

16) Крюк грузовой (типоразмер)

Таблица А.6

17) Диаметры шейки крюка:

- под гайку

-под подшипник

d₁

d_пк

Таблица А.6

мм

18) Подшипник крюка (упорный):

- номер

- внутренний диаметр

- внешний диаметр

- высота

d

D

Н

Таблицы А.110, А111

мм

19) К.П.Д. подшипника крюка

_пк

Таблица А.3

20) К.П.Д. подвески крюковой

_пкр

_пкр =_пк_п

Барабан грузовой

21) Диаметр барабана:

- расчетная величина по дну желоба

- принятая величина по дну желоба

- по центру наматываемого каната

D_б.ж

D_б.ж

D_б.ц

D_б.ж D_бл.ж

Таблица А.7

D_б.ц = D_б.ж + d_k

м

22) Мощность на валу барабана

Р_б

Р_б =Gv10^-3

кВт

23) Частота вращения вала барабана

n_б

n_б =60u_п v/(D_б)

об/мин

24) Угловая скорость вала барабана

_б

_б = n_б/30

рад/с

25) Крутящий момент на валу барабана

Т_б

Т_б =10³Р_б/_б

Нм

26) Вал барабана:

- материал вала

- диаметр вала

d_в.б

d_в.б [16Т_б/(_р)]^1/3,

где _р=0,15_в Мпа

(_в – по таблице А.29)

Примечание –

d_в.б согласовать с таблицами А.110, А.111

мм

27) Подшипник вала барабана (радиальный двухрядный сферический):

- номер

• внутренний диаметр

• внешний диаметр

- ширина

d_пб

D

B

Таблицы:А.110, А.111

мм

28) К.П.Д. подшипника вала барабана

_п.б

Таблица А.3

Узел крепления каната к корпусу барабана

29) Число ветвей каната, закрепляемых

на барабане

z_з

1 ; 2

30) Угол обхвата канатом барабана



=4, где =3,14

рад.

31) Коэффициент трения между канатом и барабаном

f

0,1. . . 0,16

-

32) Натяжение каната перед прижим- ной планкой

F_п

F_п =F_max / e^f, где е=2,72

Н

33) Угол обхвата барабана канатом при

переходе от одной канавки планки

к другой

₁

₁=2, где =3,14

рад.

34) Угол наклона боковой

грани канавки



=40

град.

35) Коэффициент трения между

планкой и барабаном

f₁

f₁ =f / sin 

-

36) Усилие растяжения болтов

прижимной планки

F_р.б

F_р.б =F_п /[(f+f₁)(e^f1 +1)]

Н

37) Количество болтов, прижимающих

планку

z_б

z_б >2 z_з

шт.

38) Усилия, изгибающие болты

F_u.б

F_u.б = F_р.б f₁

Н

39) Болты, прижимающие планку:

- диаметр

- типоразмер

d_б

d_б  d_к

Таблица А.136

мм

-

40) Высота прижимной планки каната

h _п.п

h _п.п =d_б + d_k

мм

41) Момент, изгибающий болт

М_и.б

М_и.б = 10^-3F_р.б f₁ h _п.п

Нм

42) Коэффициент запаса прочности

крепления каната к барабану

s_б

s_б 1,5

-

43) Напряжение в болте при затяжке крепления

_з

_з=

s_б(1,7d_б F_р.б+ 10М_и.б)/(z_б d³_б)

МПа

44) Материал болта

45) Предел текучести материала болта

_т

Таблица A.29

МПа

46) Допускаемое напряжение

материала болта при изгибе

_FP

_FP =0,8_т / s_Б

МПа

47) Условие работоспособности болта

_з  _FP

Примечание –

Расчет траверсы крюка производят после формирования конструкции крюковой подвески по изгибающему моменту M_и в опасном сечении траверсы, который равен :

М_и =Gb_т/4, Нм, ,

где b_т – расстояние между осями крайних блоков.

Минимальный диаметр цапфы под подшипник в этом случае устанавливется зависимостью:

d_п.о=(10^4M_и/_FP)^1/3,

где _FP –допускаемое напряжение изгиба материала оси блоков (_FP0,3_в, МПа),

5) Характеристика муфты МУВП:

- диаметр внутренний (от редуктора)

- диаметр внутренний (от двигателя)

- диаметр внешний

- диаметр по центрам пальцев

- диаметр под тормозной шкив

- длина полумуфты со стороны

двигателя

- длина полумуфты со стороны

редуктора

- длина отверстия под посадку вала

- момент вращающий номинальный

- момент тормозной

- момент инерции

- масса

d

d₁

D

D₁

D_т

l

l₁

l₂

Т_м.д.н

Т_с.т

I_м.д.

m_м.д.

Таблица А.16

Примечание - d₁ принять по выходному валу двигателя (таблица А.9);

d – согласовать с входным валом редуктора

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Нм

Нм

кгм²

кг

6) Усилия, действующие на вал от муфты МУВП:

- окружное по центру пальцев

- радиальное

F_t(п)

F_r(п)

F_t(п) =2T_мп./D₁

F_r(п) =0,25 F_t(п)

Н

Н

7) Характеристика муфты МЗ:

- диаметр внутренний

- диаметр внешний

- диаметр обоймы

- диаметр втулки внешний

- длина полумуфты

- момент вращающий номинальный

- момент инерции

- масса

d

D

D₁

D₂

l

Т_мз.н

I_мз

m_мз

Таблица А.17

мм

мм

мм

мм

мм

Нм

кгм²

кг

8) Параметры зубчатого соединения

муфты МЗ:

- модуль

- число зубьев

- ширина

m

z

b

Таблица А.17

мм

мм

9) Диаметр делительной окружности зубчатого венца муфты МЗ

d_(м.з)

d_(м.з)=mz

мм

10) Усилия, действующие на вал от муфты МЗ:

• окружное

• радиальное

F_t(з)

F_r(з)

F_t(з) =2T_мз/ d_(мз)

F_r(з) =F_t(з)tg, где =20

Н

Н

Искомая величина

Обозначение величины

Формула, источник

Результат

Обозначение един. измер.

Статические сопротивления механизма

1) Момент статического сопротивления на валу двигателя :

• при подъеме груза

• при опускании груза

Т_с.п

Т_с.оп

Т_с.п =0,5QD_б /(u_м_м)

Т_с.оп =0,5QD_б _м /u_м

Нм

Нм

2) Момент статического сопротивления на валу тормоза при торможении

(тормозной момент):

• при подъеме груза

- при опускании груза

Т_с.т.п

Т_с.т.оп

Т_с.т.п =0,5QD_б _м /u_т

Т_с.т.оп =0,5QD_б /(u_т_м),

где u_т =n_т/n_б (n_т–частота вращения тормозного вала)

Нм

Нм

Сопротивления в механизма в периоды неустановившегося движения

3) Момент инерции ротора двигателя и

муфты

I

I=I_p+ I_м

кгм²

4) Коэффициент, учитывающий вли-

яние масс деталей, вращающихся медленнее, чем вал двигателя



 =1,1….1,25

5) Момент инерции эквивалентной системы вращающихся масс , приведенный к валу двигателя

I_пр.вр

I_пр.вр =I

кгм²

6) Скорость подъема груза (фактическая)

v_г.ф

v_г.ф =0,5D_б_б./u_п

м/с

7) Момент инерции эквивалентной системы поступательно движущихся масс механизма, приведенный к валу двигателя:

• при пуске

• при торможении

I_{пр.пост.п}

I_{пр.пост.т}

I_{пр.пост.п}=0,1Qv²_г.ф/(²_дв_м)

I_{пр.пост.т} =0,1Qv²_г.ф_м /²_дв

кгм²

кгм²

8) Момент инерции эквивалентной сис- темы движущихся масс, приведенной к валу двигателя:

• при пуске

- при торможении

I_пр.п

I_пр.т

I_пр.п = I_пр.вр+ I_{пр.пост.п}

I_пр.т = I_пр.вр+ I_{пр.пост.т}

кгм²

кгм²

9) Время пуска двигателя (фактическое):

• при подъеме груза

- при опускании груза

t_п.п

t_п.оп

t_п.п= I_пр.п _дв /(Т_ср.п- Т_с.п)

t_п.оп= I_пр.п _дв /(Т_ср.п+Т_с.оп)

с

10) Время пуска двигателя (допускаемое)

• при подъеме груза

• при опускании груза

[t_п.п]

[t_п.оп]

Таблица А.18

c

11) Условие достаточности:

• при подъеме груза

- при опускании груза

t_п.п [t_п.п]

t_п.о [t_п.оп]

с

12) Момент сил инерции (динамический момент) на валу двигателя, возникающий в период пуска:

• при подъеме груза

• при опускании груза

Т_ин.п

Т_ин.оп

Т_ин.п = I_пр.п_дв/t_п.п

Т_ин.оп = I_пр.п_дв/t_п.оп

Н.м

13) Момент на валу двигателя, необходимый при пуске:

• при подъеме груза

- при опускании груза

Т_пуск.п

Т_{пуск.оп}

Т_пуск.п = Т_с+ Т_ин.п

Т_{пуск.оп} = Т_с+ Т_ин.оп

Н.м

14) Условие достаточности:

• при подъеме груза

- при опускании груза

Т_пуск.пТ_ср.п

Т_{пуск.оп}Т_ср.п

15) Ускорение движения:

• при подъеме груза

- при опускании груза

а_п

а_оп

а_п =v_г.ф/ t_п.п

а_оп =v_г.ф/ t_п.оп

м/с²

16) Допускаемое ускорение движения

• при подъеме груза

- при опускании груза

[а_п]

[а_оп]

Таблица А.19

м/с²

17) Условие достаточности

• при подъеме груза

- при опускании груза

а_п  [ а_п]

а_оп  [ а_оп]

м/с²