1.1.1. Расчет параметров подъемных механизмов с электроприводом:

Исходные данные для расчета приведены в табл. 1

Таблица 1

, м/с	, Н	,Н		m		K1	K2		, м
0,25	4428	расчет	Расч.	4	2	6	20	0,94	1,5

* переменные параметры.

Расчет веса кожуха, веса дверей и параметров механизмов подъема производится по приведенной ниже программе.

В табл. 1 приняты следующие обозначения:

- скорость перемещения груза:

для автоматического управления 0,25…0,333, м/с;

для полуавтоматического управления 0,12…0,16, м/с;

для ручного управления 0,06… 0,08, м/с

- вес изделия (кожух, дверь, колесная пара, кассета с деталями и др.)

(принимается по данным табл., Тема №2 – параметры предметов манипулирования), Н;

Вес кожухов и дверей моечных машин можно определить по формуле:

g,

где объем металла кожуха (дверей), м³;

L – Длина кожуха (дверей) поперек путей, м;

H – Высота кожуха (дверей), м;

B – Ширина кожуха (ширина дверей равна В=3*h) вдоль пути, м;

h – Приведенная толщина металла (0,002..0,003), м;

плотность стали (7850 кг/м³);

Размеры кожуха или дверей принимаются с учетом размеров предмета манипулирования.

Пусть осуществляется подъем кожуха машины для обмывки тележек. Примем L=3 м; H= 1,5 м; B= 3,2 м; h = 0, 002 м. Тогда вес кожуха составит:

[(2*3*1,5+2*3,2*1,5+3*3,2)*0,002]*7850*10=4428 Н.

- вес захватного приспособления ( ), Н;

вес блока, Н;

m – кратность полиспаста (отношение числа ветвей, на которых висит груз, к числу ветвей на барабане);

η пл - к.п. д. полиспаста (0,97);

число блоков в подъемном механизме (принимается по схеме механизма);

K₁ – коэффициент запаса прочности каната (4…6);

K₂ – коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы (16…35);

кпд редуктора (0,92-0,97) или передачи: зубчатой 0,95; ременной 0,94; червячной 0,7…0,9; цепной 0,96 .

- высота подъема груза (кожуха или дверей, ≈ 1,2…1,5) , м.

Алгоритм расчета:

Определяем:

1. Вес блока (барабана: для барабана принимаются большие значения коэффициента пропорциональности – 0,96…1,2), Н

,

где диаметр блока (барабана), мм; =16…35.

диаметр каната, мм;

среднее допустимое соотношение между диаметром каната и разрывным усилием, мм/Н ( для 100000 Н; для 100000 < 400000 Н);

разрывное усилие, Н; =4…6;

вес поднимаемого изделия, Н.

2. Суммарное сопротивление движению в зависимости от выбранной схемы подъемного механизма (в расчетах вес захватного приспособления принят равным весу блока), Н:

П одъемник без блока с барабаном (схема 1)

1. ;

П одъемник с блоком и барабаном (схема 2)

П олиспаст (схема 3)

m=4

;

- вес захватного приспособления ( ), Н.

3. Расчетную мощность электродвигателя при различных видах управления,

кВт

;

4. Длительность подъема груза для различных видов управления, с

.

5. Длительность цикла работы подъемного механизма, с

Ручное управление: ;

Полуавтоматическое: ;

Автоматическое: .

6. Крутящий момент (для расчета стоимости муфты), Нм

,

где диаметр барабана подставляется в метрах.

7. Стоимость подъемного механизма.

Стоимость подъемного механизма для различных видов управления определяется по формуле, руб.:

,

где стоимость электропривода при различных видах управления, руб.

стоимость кожуха (дверей), руб.;

объем кожуха (дверей), м³ .

Встроенная программа расчета веса кожуха, веса дверей и всех параметров подъемников с электроприводом (для открытия программы щелкните по полю программы дважды)

Результаты расчетов параметров подъемных механизмов машины сводятся в табл. формы ПМ.

Таблица ПМ 1

Параметры подъемного механизма для схемы 1 (подъем кожуха)

Вариант машины	Длительность цикла работы механизма, с.	Мощность приводов механизма, кВт	Стоимость механизма, руб.	Уровень автоматизации механизма, , %
Вариант 1 (автомат)	6,24	2,86	42352,91	80
Вариант 2 (полуавтомат)	14,24	0,69	19000,81	70
Вариант 3 (ручное управление)	28,24	0,29	16046,80	0

1.1.2. Расчет параметров кантователей и поворотных кругов и мощности их электродвигателей

Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.

Таблица 2

				, м	, м	, Н
1,2	40	0,94	0,08	0,04	0,15	25000
, Н	, м	, об/мин	,Н	, м	, м	, м
1250	0	1000	0	0	0	0

Программа расчета разрабатывается студентом самостоятельно

В табл. 2 приняты следующие обозначения:

- коэффициент, учитывающий инерционные силы (1,1…1,3);

- передаточное число редуктора (в таких устройствах должны применяться двухступенчатые цилиндрические редукторы или червячные редукторы). Эти параметры см. табл. 1,Тема №1;

кпд передачи: зубчатой 0,95; ременной 0,94; червячной 0,7…0,9; цепной 0,96; редуктора 0,92-0,97;

- коэффициент трения качения (0,05…0,08);

- расстояние от оси вращения до наружной поверхности внутреннего кольца подшипника (0,03…0,07), м;

- расстояние от оси вращения до центра тяжести изделия (0,1…0,3 для двухстоечных кантователей и вилкообразных кантователей; В – размер изделия вдоль вилкообразного захвата, м;

- вес предмета манипулирования (см. табл. 1, Тема №2), Н;

- вес захватного устройства, Н;

- расстояние от оси вращения до центра тяжести вилкообразного захвата ( ), м;

- частота вращения двигателя (750…1500), об/мин;

- вес поворотного стола круга ( ), Н;

- расстояние от оси поворотного круга до роликовой опоры ( , м;

- расстояние от центра тяжести изделия до вертикальной оси поворотного круга ( , м;

- расстояние между подшипниками вдоль вала поворотного круга ( , м.

Алгоритм расчета:

1. Определяем момент, который должен развивать электродвигатель в зависимости от схемы кантователя или поворотного круга, Н*м

для двухстоечных кантователей:

;

для вилкообразных кантователей:

;

для поворотных кругов, поворотные столы которых опираются на опорные ролики, размещенные по периметру стола:

;

для поворотных кругов, вертикальный вал которых смонтирован на подшипниках:

;

2. Определяем мощность электродвигателя, кВт

,

где момент, который должен развивать электродвигатель, Н.м;

номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин;

3. Определяем продолжительность операции кантования или поворота изделия на заданный угол, с

,

где угол поворота (для кантователей ^о, для поворотных устройств ^о).

4. Длительность цикла работы кантователя или поворотника, с

Ручное управление: ;

Полуавтоматическое: ;

Автоматическое: .

5. Стоимость кантователя или поворотника.

Стоимость кантователя или поворотника для различных видов управления определяется по формуле:

,

где коэффициент коррекции;

стоимость электропривода определяется по подпрограмме, приведенной в п. 1.1 данной темы.

стоимость вилкообразного захвата, руб.;

размер изделия (предмета манипулирования) вдоль осей захватов, м.

Коэффициент коррекции определяется в зависимости от звенности механизма (см. табл. 1, Тема №2):

для звенности <4:

;

для звенности >=4:

.

6. Определяем мощность привода в зависимости от вида управления. кВт

.

Результаты расчетов параметров кантователей и поворотных кругов сводятся в табл. формы ПМ.

Таблица ПМ 2

Параметры кантователей и поворотных кругов

Вариант машины	Длительность цикла работы механизма, с.	Мощность приводов механизма, кВт	Стоимость механизма, руб.	Уровень автоматизации механизма, , %
Вариант 1 (авт. упр.)				80
Вариант 2 (полуав. упр.)				70
Вариант 3 (ручное упр.)				0