4. Расчет механизма поворота
4.1. Момент сопротивления повороту крана в период пуска
(1)
где
— момент сил трения;
— динамический момент.
Момент сил трения
где
— приведенный коэффициент трения в
подшипниках [6, с.
49],
Динамический момент
(2)
где
— момент инерции крана и механизма
поворота относительно оси вращения;
— угловое ускорение крана.
Момент инерции крана
где
1,3–1,4
— коэффициент, учитывающий инерционность
поворотной части крана (без груза и
противовеса);
1,05–1,1
— коэффициент, учитывающий инерционность
механизма поворота.
Примем
Тогда
Угловое ускорение крана (минимальное)
где
— минимальное линейное ускорение груза.
Получим
Тогда по формуле (2) имеем
По формуле (1) момент сопротивления повороту крана в период пуска составит
4.2. Мощность электродвигателя в период пуска
где
— КПД механизма,
здесь
— КПД
одноступенчатого червячного редуктора
(примем
),
— КПД открытой зубчатой пары.
Тогда
Получим
Выберем
электродвигатель 4АС90LE6 со встроенным
электромагнитным тормозом. Номинальная
мощность электродвигателя
при
Для заданной группы классификации
механизма М6 имеем
(табл. 1). Частота вращения
Момент инерции электродвигателя
(прилож.
4).
Угловая скорость электродвигателя
Номинальный момент электродвигателя
Вал
электродвигателя цилиндрический длиной
диаметром
[8, с.
84].
Таблица 1
Соответствие групп классификации и режимов работы
Режим работы |
Группа классификации механизма, ИСО 4301/1 (1) |
Группа режима работы механизма, ГОСТ 25855-82 (2) |
Продол-жительность включения ПВ, % |
Л |
М3-М4 |
1М-2М |
15 |
С |
М5 М6 |
3М 4М |
25 40 |
Т |
М7 |
5М |
40 |
ВТ |
М8 |
6М |
60 |
Примечание.
В литературе указана мощность
(при ПВ = 40%).
При
те же электродвигатели имеют большую
мощность:
а
при
— меньшую:
.
4.3. Общее передаточное число
Механизм поворота крана (рис. 2) имеет редуктор 6, электродвигатель 7 и открытую зубчатую передачу, которая состоит из зубчатого венца 8 и подвенцовой шестерни 9 с пристроенной муфтой предельного момента 14. Общее передаточное число механизма поворота
где
и
— передаточные числа червячного
редуктора и открытой зубчатой передачи.
Обычно
6–12.
Выберем червячный
редуктор типа Ч. Он имеет передаточные
числа от 8 до 80. Примем
Тогда
Расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора в период пуска
Выберем
редуктор Ч-125 с номинальным моментом на
тихоходном валу
(прилож. 5). Это несколько меньше расчетного
значения, но значение
дано для непрерывной работы в течение
24 ч. Согласно ГОСТ 16162-78 редукторы общего
назначения, в том числе червячные, в
период пуска должны допускать
кратковременные перегрузки, в 2 раза
превышающие номинальные. Тогда допускаемый
крутящий момент на тихоходном валу
редуктора при пуске составит
т.е. редуктор подходит.
Редуктор
Ч-125 при
имеет:
конец тихоходного вала — конический,
диаметром 50 мм, длиной 110 мм, с
посадочной частью вала длиной 82 мм;
конец быстроходного вала — конический,
диаметром 32 мм, длиной 58 мм (прилож.
5).
4.4. Для соединения валов электродвигателя и редуктора выберем муфту МУВП-250 ГОСТ 21424. Эта муфта имеет коническое отверстие диаметром 32 мм, длиной 58 мм, соответствующее быстроходному валу редуктора (прилож. 6).
Маховый момент муфты
Момент инерции муфты
