2.6.Расчет толщины стенки барабана

Основной расчет стенки барабана расчет на сжатие. Принимаем, что барабан литой, чугунный (СЧ15). Толщину стенки барабана определим по формуле

 = 0,02 * D_б + (6…10) = 0,02*450 = (6…10) = 15…19 мм = 18 мм.

Определим расчетное напряжение при сжатии стенки огибающим ее канатом

где [] = 60 МПа – допускаемые напряжения для чугуна СЧ15 и режиме работы 3М.

2.7.Выбор канатных блоков

В канатных блоках профиль ручья выполняется в соответствии с требованиями ОСТ 24.191.05-82. блоки выполняются из стали марки 35Л-2 отливкой.

Диаметр канатных блоков определим по формуле

D_бл  d_к *  = 16,5 * 16 = 264 мм

Принимаем по стандарту D_бл = 300 мм.

2.8.Выбор электродвигателя

К.п.д. механизма подъема определим по формуле

_м = _п * _б * _р = 0,99 *0,97 * 0,95 = 0,91

где _п – к.п.д. полистпаста;

_бл = 0,98 – к.п.д. блока;

_б = 0,97 – к.п.д. барабана;

_р = 0,95 – к.п.д. редуктора.

Максимальная статическая мощность электродвигателя подъема груза равна

По рекомендациям [1] подбираем двигатель по мощности на 30% меньше N_{ст.макс}. Подбираем по Приложению 3 [1] асинхронный электродвигатель с фазным ротором МТН 311-8.

Мощность электродвигателя – N_эл = 14 кВт.

Частота вращения – n_эл = 925 об/мин.

Максимальный крутящий момент - М = 265 Н*м.

2.9.Выбор передачи

В качестве редуктора для механизма подъема выбираем цилиндрический редуктор.

Расчетный эквивалентный крутящий момент на тихоходном валу редуктора определим по формуле

М_э = К_д * М_ст.б = 0,45 * = 4083 Н*м

где К_д = 0,45 – коэффициент долговечности для режима работы 3М;

М_ст.б – статический крутящий момент на валу барабана.

где С = 2 – число ветвей каната, навиваемых на барабан одновременно.

Требуемое передаточное число редуктора определим по формуле

где n_б – частота вращения вала барабана.

где V_гр = 0,167 м/с – скорость подъема груза.

Подбираем трехступенчатый цилиндрический редуктор Ц3У-250. [2]

Передаточное число редуктора - i_ред. = 63.

Крутящий момент на тихоходном

валу редуктора - М_т = М_н*К_д = 4000*1,6 = 6400 Н*м

где К_д = 1,6 – повышающий коэффициент для режима работы 3М;

М_н = 4000 Н*м – номинальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора.

Условие М_э = 4083 Н*м ≤ М_т = 6400 Н*м выполняется.

Расхождение в передаточном числе

Расстояние между осями валов редуктора А = 535 мм.

Проверим условие компоновки

где В = 350 мм – габаритный размер электродвигателя;

 = 100 мм – расстояние между двигателем и барабаном, необходимое для монтажа.

Условие компоновки выполняется.

2.10.Выбор соединительных муфт

Быстроходный вал

Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую МУВП.

Расчетный крутящий момент на муфте для быстроходного вала определим по формуле

М_р.м.б. = К₁*К₂*К₃ *М_ст.дв = 1,4*1,3*1*219 = 398 Н*м

где К₁ = 1,4 – коэффициент ответственности передачи;

К₂ = 1,3 – коэффициент условий работы;

К₃ = 1 – коэффициент углового смещения;

М_ст.дв. – крутящий момент от внешней нагрузки на быстроходном валу редуктора.

Подбираем типоразмер муфты МУВП-6.

Наибольший крутящий момент, передаваемый муфтой – 700 Н*м.

Диаметр тормозного шкива - 300 мм.

Тихоходный вал

Для соединения вала барабана и тихоходного вала редуктора выбираем зубчатую муфту встроенную в барабан. Такая муфта является выходным концом редуктора Ц3У-250.

Делительный диаметр зубчатого венца = d_з.в. = 240 мм.