4.5 Двигатель

Мощность при установившемся движении, кВт,

Р_ст=Т_грn_кр/9550η

где n_кр – частота вращения крана, об/мин; η – КПД механизма: η≈0,85 при использовании зубчатого редуктора; η≈0,65 – червячного.

Синхронную частоту вращения n_c выбирают по рекомендациям п.1.4.

Номинальная частота вращения n_н≈n_c, так как при малой загрузка α скольжение пренебрежимо мало.

Передаточное отношение механизма поворота

i’ = n_н/n_кр = i_озп·i_ред

Передаточное отношение открытой пары:

привод установлен неподвижно или на поворотной части

i_озп=z₂/z₁

внешнее зацепление

i_озп=z₂/z₁ + 1

внутреннее зацепление

i_озп=z₂/z₁ – 1.

Модуль открытой пары должен быть не менее 4мм.

Передаточное отношение округляют до стандартного значения (см. п.1.7).

Требуемый по условиям разгона номинальный (динамический) момент двигателя, Н·м.

Т_н.д. = (π·J_пр.п.n_п.·0,7)/(30·t_п);

Приведенный момент инерции при пуске, кг·м²,

J_пр.п.=J_б.в.+J_гр+J_пов.ч,

где J_б.в.≈2J_дв – момент инерции деталей быстроходного вала (ротор двигателя, вал, муфта, шкив, редуктор).

При расчете Т_н.дв. по условиям разгона в первом приближении можно принять J_б.в.=0.

Момент инерции груза

J_гр=(F_Q·L²)/(g·t²·η)

Определение момента инерции поворотной части J_пов.ч. представлено в п.4.1.

Если изменение вылета груза осуществляется электоталью, то при определении J_гр ее вес G_тел суммируют с весом груза.

Время пуска t_п = V/60α =3..10c, где α = 0,2..0,5м/с² – среднее ускорение груза.

Для средней окружной скорости груза V=2·π·L·n_кр=80м/мин. t_п = 4..5с и α =0,3м/с². при больших скоростях t_п и α увеличивают, при меньших – уменьшают. В случае транспортирования ядовитых грузов и жидкого металла α уменьшают в 2..3 раза. Мощность выбранного двигателя при ПВ=40% должна быть больше как Р_ст, так и требуемой по условиям разгона.

Р_дв.д.= Т_н.д.·n_н/9550

После выбора двигателя уточняют время пуска t_п по п.1.4 и ускорение α=V/60t_п. Если полученные значения не удовлетворят рекомендациям, то по каталогу выбирают соседний по мощности двигатель, причем время пуска и ускорение изменяют приблизительно в 1,45 раза. Повторную проверку времени пуска проводить не требуется.

Фактическая частота вращения n_ф=n_н/i не должна отличаться от заданной больше чем 10%. Если допуск не соблюден, изменяют i и проверяют время пуска, которое изменяется обратно пропорционально квадрату передаточного отнощения.

4.6. Редуктор

При использовании червячного редуктора желательно его передаточное отношение принимать не более 40. При больших передаточных отношениях требуется применять муфты предельного момента из-за резкого уменьшения КПД η_обр.

Наибольший момент на тихоходном валу редуктора определяют по п.3.6. Выбор размера редуктора приведен в п.1.9. Коэффициент эквивалентности К_НЕ принимают по табл.1.

4.7. Тормоз

Требуемый момент тормоза, Н·м,

Т_Т=(π·J_пр.т.n_н)/(30t_T) – T_ст.мин .

где J_пр.т. – приведенный момент инерции при торможении:

J_пр.т≈J_пр.п·η²

t_T – время торможения:

t_T≈t_п

Т_ст.мин.- наименьший момент статического сопротивления, приведенный к валу тормоза:

Т_ст.мин.= (T_тр·η_обр)/i

Определение КПД η_обр. приведено в п.2.9.

Если используют двигатель со встроенным тормозом или линейная скорость груза V<=32м/мин, то устанавливать дополнительный тормоз не нужно.