6.Методика расчета

Схема к расчету двухколодочного пружинного тормоза с клапанным электромагнитом

Рис.5

1.Крутящий момент – М_к, Н•м

, (1)

где Р_дв – мощность двигателя, кВт;

n_дв – число оборотов, об/мин.

2.Тормозной момент – М_т, Н•м

, (2)

где –коэффициент запаса торможения. Для легкого режима работ (ПВ=25%) – К_т=1,5; для среднего режима работ (ПВ=40%) – К_т=1,75

3. По таблице 3.1 по значениям М_т и ПВ выбрать тормоз и записать его характеристики:

Тип тормоза;

Тормозной момент – М_т, Н•м;

Отход колодки – , мм;

Ход штока – h_я, мм;

Момент электромагнита – М_м, Н•м;

Масса тормоза –m, кг;

Угол обхвата шкива колодкой –α (α=70ْ );

Диаметр шкива –D_ш, мм;

Ширина шкива – В_, мм;

Размеры рычага: а =h; в =2а; с=40 мм;

4. В зависимости от момента электромагнита по таблице 3.2 выбрать электромагнит

и указать его характеристики:

тип;

угол поворота якоря– β_табл;

момент массы якоря – М_я, Н•м

5. Сила нормального давления – N, Н.

, (3)

где М_т – табличное значение тормозного момента (для выбранного тормоза)

D_ш –диаметр шкива, м;

f – коэффициент трения рабочих поверхностей. Для ленты тормозной асбестовой – f=0,35;тормозной вальцованной – f= 0,42

6. Усилие на штоке – F_ш, Н

, (4)

где а и в – размеры рычага, м;

–коэффициент полезного действия рычажной системы (см. задание).

7. Усилие рабочей пружины –F_пр, Н

, (5)

где – усилие вспомогательной пружины, равное 20…80 Н. Принимаем =40 Н.

с – размер рычага, м;

8. Момент электромагнита при растормаживании– М_м, Н•м

(Н•м) (6)

9. Угол поворота якоря

(7)

где –отход колодки, мм;

а, в , с – размеры рычага, мм;

–коэффициент износа и деформации обкладок и рычажной системы, равный 1,5…2. Принимаем =1,5.

Проверим неравенство:

10. Проверка на удельное давление

(8)

где D_ш ,В – размеры шкива, м;

f – коэффициент трения рабочих поверхностей;

α - угол обхвата шкива колодкой, ْ

Проверим условие:

где [q] – допускаемое удельное давление. Для тормозной асбестовой ленты [q]=2•10⁵ Н/м²; для тормозной вальцованной ленты [q]=3•10⁵ Н/м^2.

Таблица 3.1

Таблица 3.2

Инструкция к практической работе №4

1.Тема: Определение мощности электродвигателя и передаточного числа редуктора механизма подъема груза

2.Цель работы: научиться выбирать электродвигатель и редуктор для механизма подъема груза в зависимости от грузоподъемности механизма и режима работы

3. Порядок выполнения

3.1 Прочитать общие сведения

3.2 На формате А4, оформленном рамкой и основной надписью, записать тему, цель работы, задание с исходными данными (по указанному варианту)

3.3 Провести расчеты согласно предлагаемой методике расчета

4.Общие сведения

Преобладающим приводом подъемно-транспортных машин является механический привод. В качестве механического привода наиболее широко применяется электрический привод, обладающий по сравнению с приводами других типов следующими преимуществами:

• Доступность электроэнергии и простота ее передачи;

• Простота устройства и экономичность в работе;

• Постоянная готовность системы к пуску;

• Высокая мощность и КПД;

• Удобное включение, выключение и реверсирование;

• Возможность регулирования числа оборотов и торможения;

• Возможность автоматического управления.

В подъемно-транспортном машиностроении применяют как специальные электродвигатели, так и электродвигатели общепромышленного типа. Специальные крановые двигатели отличаются от двигателей общепромышленного типа повышенной нагрузочной способностью и надежностью в работе при большом количестве включений.

Двигатели постоянного тока (специальные крановые и металлургические серии Д и двигатели общепромышленного типа серии 2П) позволяют развить больший пусковой момент, имеют более широкий диапазон регулирования скорости, могут использоваться с большей частотой включения, а также имеется возможность системы рекуперации, т.е. возврата части энергии обратно в сеть на холостом ходу, например, при опускании подвески подъемного механизма. Однако использование двигателей постоянного тока требует применения специальных выпрямителей, преобразующих ток промышленной частоты в постоянный. Поэтому в ПТМ предпочтительно устанавливать двигатели переменного тока. Крановые асинхронные двигатели с фазным ротором серий МТF, МТН и с короткозамкнутым ротором серий МТКF и МТКН характеризуются повышенной нагрузочной способностью, большими пусковыми моментами при сравнительно небольших пусковых токах, малым временем разгона.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором применяют в приводах малой мощности (электротали, кран-балки, подъемники и всякого рода механизмы, работающие в повторно-кратковременном режиме со сравнительно небольшой частотой включений). Они надежны в эксплуатации и более дешевы. Однако высокий пусковой момент при пуске вызывает большие динамические нагрузки в элементах механизма, раскачивание груза и нагрев обмоток двигателя. Также повышает нагрев двигателя необходимость повышения частоты включений вследствие затрудненности регулирования частоты вращения.

Асинхронные двигатели с фазным ротором имеют несколько большую массу, габариты и стоимость, зато потери энергии в обмотках меньше. Их рационально использовать при более напряженных режимах работы. Данные электродвигатели применяют для приводов механизмов большинства кранов, подъемников, некоторых экскаваторов.

Особенности работы электропривода ГПМ (переменная нагрузка, повторно-кратковременный режим работы с большой частотой включений, сложный цикл работы) предъявляют особые требования к выбору мощности электродвигателя:

Правильный выбор мощности электродвигателя имеет большое значение. Двигатель недостаточной мощности перегревается и преждевременно выходит из строя. Установка двигателя завышенной мощности экономически нецелесообразна и может привести к повышенному износу и даже поломке элементов механизма, а также снижению его энергетических показателей (КПД и коэффициента мощности у асинхронных двигателей).

На механизмах подъема устанавливают горизонтальные редукторы серии РМ и серии ЦД