21.8.Выбор электродвигателя

Расчётная статическая мощность электродвигателя механизма подъёма:

P_c , (21.15)

где η_пр – общий КПД привода от электродвигателя до барабана.

η_пр = η_ред η_б η_м, (21.16)

где η_м – КПД муфт; η_м = 0,98²; η_ред - КПД редуктора: η_ред = 0,98 – для одно-ступенчатых редукторов; η_ред = 0,97 – для двухступенчатых (см. прил. Д и Е); КПД барабана η_б при использовании подшипников качения принимают равным η_б = 0,96…0,98, при подшипниках скольжения – η_б = 0,94…0,96.

Для механизма подъёма из прил. М по расчетной мощности P_c и заданной группе режима рабочего механизма выбирают асинхронный электродвигатель переменного тока с повышенным скольжением.

Рис. 21.18. Электродвигатель крановый

Передаточное число редуктора

. (21.17)

Редуктор подбирают по каталогу по передаточному числу и вращающему моменту на выходном валу (прил. Д и Е).

Потребный крутящий момент Т_вых на валу барабана, Нм:

Т_вых = F_maxz_бD/2. (21.18)

Крутящий момент Т_вх на быстроходном валу редуктора, Нм:

Т_вх = Т_вых/(u_редη_ред). (21.19)

Пример 38. Подобрать электродвигатель, принять стандартный редуктор и рассчитать крутящий момент на быстроходном валу редуктора по следующим исходным данным: масса груза m_гр = 1,2 т, скорость подъёма груза v_гр = 15 м/мин,, кратность полиспаста u_п = 4, средний диаметр двухканатного барабана D = 185 мм, максимальное усилие на канате F_max = 10 кН, группа режима 4М,

Решение.

1. Общий КПД привода по формуле (22.2):

η_пр = η_ред η_б η_м = 0,97·0,97·0,98² = 0,9.

2. Вес груза G_гр = m_грg = 1,2·9,81 = 11,8 кН.

3.Вес крюковой подвески – по табл. 21.2:

G_кп = 0,075·11,8 = 0,89 кН.

4.Расчётная статическая мощность электродвигателя по формуле (22.1):

P_c кВт.

5.В соответствии со статической мощностью и группой режима 4М принят электродвигатель МТKF 111-6 со следующими характеристиками: мощность Р_эд = 4,1 кВт, частота вращения n_эд = 850 об/мин, d_эд = 35 мм (прил. М).

6. Частота вращения барабана по формуле (21.14):

об/мин.

7.Передаточное число редуктора по формуле (22.2):

u_ред = n_эд /n_б = 850 /49,6 = 17,1.

8. Потребный крутящий момент Т_вых на валу барабана:

Т_вых = 10·2·185/2 = 1850 Н·м.

9.Принят из прил. Е по крутящему моменту Т_вых и передаточному числу u_ред двухступенчатый цилиндрический редуктор 1Ц2У-200 с номинальным крутящим моментом на тихоходном валу Т_вых= 2000 Н·м и передаточным числом u = 16 ( u_б = 4 , u_т = 4) прил. Е). Отклонение от требуемого составляя-ет 6,4%, что несколько выше допустимого (4%). Это приемлемо.

10.Крутящий момент на быстроходном валу редуктора:

Т_вх = Т_вых/(uη_ред) = 1850/(16·0,97) = 119 Н·м.

21.9.Выбор тормоза

Механизмы ГПМ должны быть снабжены надёжными тормозными устройствами, а в механизмах подъёма обеспечивающими остановку грузов и удержание его в подвешенном состоянии при неработающем приводе. По конструктивному выполнению рабочих элементов тормоза классифицируют на а) колодочные тормоза, ленточные тормоза, дисковые тормоза и др.

Для получения минимальных габаритов тормоз надо устанавливать на валу с наименьшим вращающим моментом, то есть на входном валу редуктора. На рис. 21.19 изображён двухколодочный тормоз. Автоматические тормоза замыкаются одновременно с отключением электродвигателя. Они используются с электромагнитным, электромеханическим и электромеханическим приводами.

Наибольший тормозной момент тормоз должен развивать при опускании груза. Необходимый тормозной момент:

, (21.20)

Рис. 21.19. Тормоз двухколодочный

где К – коэффициент запаса торможения; зависит от группы режима рабочего механизма (табл. 21.3); – статический крутящий момент на тормозном валу с учетом потерь в механизме, Н∙м.

Таблица 21.3

Коэффициент запаса торможения

Тип и группа режима рабочего механизма	Коэффициент запаса торможения К
С ручным и машинным приводом 1М…3М	1,5
С машинным приводом 4М	1,75
С машинным приводом 5М	2,0

Статический крутящий момент на тормозном валу соответствует моменту на быстроходном валу редуктора:

, (21.21)

где η_пр – общий КПД привода – формула (21.16); u_ред – общее передаточное число редуктора; u_п – кратность полиспаста.

По тормозному моменту и диаметру тормозного шкива следует выбрать из прил. Н двухколодочный тормоз.

Пример 39. Подобрать тормоз, установленный на быстроходном валу редуктора, по следующим исходным данным: масса груза m_гр = 1,4 т, диаметр канатного барабана D_б = 320 мм, передаточное число редуктора u_ред = 16, кратность полиспаста u_п = 2, диаметр тормозного шкива D_т = 300 мм (принят по муфте МУВП-Т), ширина В_т = 150 мм, группа режима 5М.

Решение.

1) Вес груза G_гр = m_грg = 1,4·9,81 = 13,7 кН.

2) Вес крюковой подвески – по табл. 21.2:

G_кп = 0,025·13,7 = 0,34 кН.

3) Общий КПД привода по формуле (22.2):

η_пр = η_ред η_б η_м = 0,97·0,97·0,98² = 0,9.

4) Статический крутящий момент на тормозном валу по формуле (21.21):

Н·м.

5) Принят по прил. Н тормоз ТКТ-300 с тормозным моментом Тт = 500 Н·м и диаметром тормозного шкива D_т = 300 мм.