3 Специальная часть
3.1 Расчет и выбор привода агрегата
Исходные данные:
m = 110000 кг – грузоподъёмность скраповоза;
V = 60 м/мин – скорость передвижения скраповоза;
Сопротивление передвижению скраповоза определяется по формуле:
где
=2,3-
коэффициент, учитывающий трения реборд
колеса о головку рельса;
=0,8-
диаметр колеса;
mоб=148000кг- общая масса груза и скраповоза;
=0,0008м
– коэффициент трения качения колеса
по рельсу;
f=0,015- коэффициент трения в подшипниках колёс;
d– диаметр цапфы, м.
Диаметр цапфы ориентировочно определим по формуле:
Принимаем диаметр цапфы равным 0,18 м.
Тогда,
Определим мощность двигателя, необходимую для преодоления сопротивлений передвижению по формуле:
где W– сопротивление перемещению, Н;
V– скорость передвижения, м/с;
=0,8
КПД привода;
кВт
Соответственно принимаем электродвигатель типа АИР200М6 мощностью двигателя 22 кВт, частота вращения n=970об/мин.
Угловая скорость электродвигателя равна:
.
Номинальный момент электродвигателя равен:
Пусковой момент электродвигателя равен:
Требуемое передаточное число редуктора равно:
Максимальный крутящий момент привода определяется по формуле:
По крутящему моменту выбираем редуктор типа ВКУ-500М40-23-У2
3.2 Расчет муфт
Муфта, соединяющая вал электродвигателя и вал редуктора.
Номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой равен:
Коэффициент, учитывающий режим работы привода, равен:
где
- коэффициент электродвигателя;
-
коэффициент редуктора.
Расчётный момент для муфты равен:
Муфта, соединяющая вал электродвигателя и вал редуктора.
Номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой равен:
Расчётный момент для муфты равен:
Муфта, соединяющая вал электродвигателя и вал редуктора.
Номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой равен:
Расчётный момент для муфты равен:
Выбираем
муфту типа МУВП-60, которая передаёт
наибольший крутящий момент
при максимальной частоте вращения
и диаметрах валов
Усилие,
действующее на окружность радиуса
(окружность расположения пальцев) равно:
Проверяем напряжение изгиба пальцев при нагружении муфты:
где
- рабочая длина пальца,
-
количество пальцев,
-
момент сопротивления изгибу для сечения
пальца,
-
диаметр пальца.
Т.к.
допускаемое напряжение на изгиб равно
то
- верно.
Муфта, соединяющая вал редуктора и вал ходового колеса.
Номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой равен:
где
- мощность на валу ходового колеса.
Расчётный момент для муфты равен:
Выбираем
муфту типа М3-8 с наибольшим крутящим
моментом
при максимальной частоте вращения
и диаметрах валов
и
соответственно.
Проверяем муфту по условию ограничения износа:
где
- длина зуба;
-
диаметр делительной окружности;
-
модуль и число зубьев втулки.
Т.к.
допускаемое давление
то условие
выполняется.
3.3 Расчет усилия на узел центрирующего ролика
Для возможности расчёта механизма передвижения скраповоза необходимы следующие исходные данные:
m = 110000 кг – грузоподъёмность скраповоза;
V = 60 м/мин – скорость передвижения скраповоза;
Сопротивление передвижению скраповоза определяется по формуле:
где – коэффициент, учитывающий трения реборд колеса о головку рельса,
=2,3;
–диаметр колеса, 0,8м;
mоб=148000кг- общая масса груза и скраповоза;
=0,0008м – коэффициент трения качения колеса по рельсу;
f=0,015- коэффициент трения в подшипниках колёс;
d– диаметр цапфы, м.
Диаметр цапфы ориентировочно определим по формуле:
Принимаем диаметр цапфы равным 0.18 м.
mоб =38000+110000=148000кг.
Тогда ,
Т=W∙C=18∙0,1=1,8кН.
где С=0.1см-эксцентриситет.
F=T/a
Где а- расстояние между колесами.
F=1800/5,3=3394Н