Приклад виконання самостійної роботи

Для механізму підйому з параметрами: вантажопідйомність – 30 т; проліт крана – 31,5 м; висота підйому – 14 м; швидкість підйому – 10 м/хв.; вага крана – 40 т; ПВ механізму підйому – 38 %; синхронна швидкість двигуна механізму підйому – 600 об/хв; вага вантажозахоплювального пристрою – 0,9 т розрахувати параметри кінематичної схеми, потужність електродвигуна та здійснити його вибір.

Розв’язок

Вибір поліспаста

Передаточне число поліспаста:

,

де – кількість несучих гілок каната; – кількість гілок каната, які спускаються з барабана.

Розрахунок і вибір каната

Визначимо найбільше зусилля, що припадає на одну гілку каната:

53,69 10³ Н,

де = 0,94 – коефіцієнт корисної дії поліспаста.

Розрахункове розривне зусилля: 268,45 10³ Н,

де беремо = 5 для легкого режиму експлуатації.

З урахуванням вимоги вибираємо канат за [32, додат. 1–1V, с. 451–457]: стальний з подвійним завиванням, типу ЛК-3, конструкції 6х25 (1+6; 6+12)+1о.с. (ГОСТ 7665-69), з діаметром 24,0 мм для розрахункового рівня міцності дроту 20797,3 Н/мм² (2120,00 кгс/мм²), площа перерізу всіх дротів 2107,8 Н (214,86 кгс) та розривним зусиллям 28652 Н (29200 кгс).

Умова вибору каната виконується: 290 10³ Н > 268,45 10³ Н.

З урахуванням вибраного типу каната фактичний коефіцієнт запасу міцності буде дорівнювати: 290 10³ / 53,69 10³ = 5,4. Міцність каната забезпечується.

За табл. 1.2 для легкого режиму експлуатації = 5. Перевіримо міцність каната: ; 5,4 > 5.

Визначимо довжину каната: 84 м.

Вибір барабана

Діаметр канатного барабана:

456 мм.

За [32, додат. XVI, с. 476–477] вибираємо барабан БК 510 мм.

Робимо перевірку .

Діаметр робочих блоків у поліспасті за [32, додат. XVI, с. 476–477] 600 мм.

Попередній розрахунок передаточного числа редуктора механізму підйому

Передаточне число редуктора:

32,04 32,00,

де 1,96 – кутова швидкість барабана, с^-1; 62,8 – синхронна кутова швидкість електродвигуна, с^-1.

Швидкість обертання барабана: 18,73 об/хв.

Розрахунок потужності та попередній вибір електродвигуна механізму підйому

Статичний момент при підйомі корисного вантажу:

1005,4 Нм,

де – повне передаточне число проміжних передач від вала електродвигуна до вантажозахоплювального пристрою з урахуванням кратності поліспаста; – ККД механізму крана при його номінальному навантаженні.

Статичний момент при підйомі порожнього вантажозахоплювального пристрою :

78,09 _Нм.

При гальмівному спуску номінального вантажу :

643,49 _Нм.

При силовому спуску порожнього вантажозахоплювального пристрою момент, що розвивається електродвигуном:

31,2 Нм.

Середньоквадратичний момент:

597,12 Нм.

Попередній розрахунок потужності двигуна:

44,998 кВт,

де – коефіцієнт запасу, що враховує вплив динамічних навантажень.

Перерахунок потужності двигуна на стандартну відносну тривалість вмикання, кВт:

55,477 кВт.

За розрахованим значенням потужності і відповідною стандартною тривалістю вмикання ТВ_к = 25 %, а також за заданою синхронною швидкістю робимо попередній вибір двигуна за [32, 43, 24]: асинхронний двигун з фазним ротором типу МТН 612–10 з параметрами 70 кВт; 560 об/хв (вимога вибору 77кВт > 55,477 кВт виконується).

Уточнене передаточне число:

29,86.

За потужністю , уточненим передаточним числом і заданим режимом роботи крана вибираємо редуктор [32, додат. XLV с. 509–512]: тип Ц2-400, кВт; 32,42.

Тоді фактична швидкість підйому вантажу:

0,15 м/с = 9 м/хв.

Вибір гальма механізму підйому

Гальмовий момент: 965,2 ,

де =1,5 – коефіцієнт запасу гальмування.

За [32, додат. L–LII, c. 517–523] вибираємо гальмо: тип ТКТ–300/500, Нм (100 ) та мм, яке відреґульоване на розрахунковий гальмівний момент.

За [32, додат. XLVII, c. 513] вибираємо муфту: зубчата муфта з гальмовим шківом  мм, найбільший крутильний момент, який передає муфта Нм (320 кгс м), момент інерції 0,4621 Н м с² (0,0471 кгс м с²).