Визначення максимального навантаження в пружних звязках механізму повороту

Механізм повороту можна звести до двомасової моделі з моментами інерції І₁ (ротора і гальмівної муфти) і І₂ (обертової маси крана і вантажу, зведеного до вала двигуна).

Максимальний момент у пружному зв’язку в період пуску:

М_{п мах} = М_ст^ + 2(М_п.ср – М_ст^) =15,8 +2(30,5–15,8) = 34,91 Нм

М_ст^ = 15,8 Нм – статичний момент опору повертанню, зведений до вала двигуна;

М_п.ср = = = 30,5 Нм (3.36)

М_{д. мах} = 40 Нм – максимальний момент на валу двигуна;

І₁ = (І_р + І_м) = 0,021 + 0,075 = 0,096 кгм² (3.37)

І₂ = І_в + І_к = 0,17 + 0,016 = 0,186 кгм² (3.38)

Коефіцієнти динамічності:

К_д = = = 2,2 (3.39)

Визначення гальмівного моменту і вибір гальма

Приймаємо тривалість гальмування t_г = 5с. Лінійне уповільнення стріли:

а = _г L = 0,0184,5 = 0,081 м/с² (3.40)

де _г – кутове уповільнення у період гальмування

_г = = = 0,018 рад/с² (3.41)

Гальмівний момент:

М_г = М_вг + М_г + М_дг^ + М_дг^” + М_т^ (3.42)

де М_вг + М_г = = = = 13 Нм – сума моментів сил від вітру і нахилу крана, зведених до вала гальма;

М_дг^ + М_дг^” = = = = 5,35 Нм - сума моментів сил інерції мас механізму, вантажу і крана;

І_зв.г = 0,301 кгм²

(3.43)

момент сили тертя у підшипниках опор (див.3.6)

Отже:

Вибираємо двоколодкове гальмо ТКТ-200/100 із гальмівним моментом (додаток Е). D=200 мм – діаметр гальмівного шківа. Після гальмування механізму двигуна та зупинки механізму, вмикається гальма.

Розрахунок муфти граничного моменту

Муфта (рис.3.3) складається з двох сталевих конусів 3, встановлених на вертикальний вал 6. Нижній конус закріплений на валу нерухомо, а верхній може переміщуватися вздовж осі вала на площині. Між конусами встановлено бронзовий вінець 4 черв’ячного колеса. Зусилля затискання регулюється гайкою 1 і підтримується пружиною 2.

Максимальний крутний момент на валу черв’ячного колеса в момент пуску:

(3.44)

де: – пусковий момент на валу двигуна від статичного опору та сил інерції мас механізму, вантажу і крана;

– передаточне число черв’ячного редуктора;

– ККД черв’ячної пари.

Під час гальмування максимальний момент :

(3.45)

де: – гальмівний момент, на який регулюється колодкове гальмо.

Розрахункові моменти, які діють на запобіжну муфту, відповідно під час пуску і гальмування:

(3.46)

(3.47)

де: К=1,2...1,4 – коефіцієнт спрацювання муфти.

За величиною максимального крутного моменту вибираємо запобіжну муфту-муфту граничного крутного моменту: муфта 2480-190-УЗ ГОСТ 15621-87;

шарикова запобіжна, ; - діаметр вала; D=300мм; L=250мм.

Розрахунок відкритої циліндричної передачі та вибір шпонок здійсню-ють за методом курсу «Деталі машин».

Рис. 3.3. Схема муфти граничного

моменту

1 – гайка; 2 – пружина; 3 –

конуси; 4 – черв’ячне колесо;

5 – черв’як; 6 – вал.