3.Выбор электродвигателя
Необходимую мощность электродвигателя определяем по формуле:
Вт,
где Sк - тяговое усилие на барабане, Sк = 18720 Н;
Vк - скорость навивки каната на барабан, м/сек;
ηлеб - к.п.д. механизма лебедки.
Определяем величину скорости Vк по формуле:
Vк = а·Vг,
где а - кратность полиспаста, а =2;
Vг - скорость подъема груза, Vг = 0,4 м/с.
С учетом этих значений, получим
Vк = 2 · 0,4 = 0,8 м/с.
К.п.д. механизма лебедки определяем следующим образом:
ηлеб = ηмкх = ηб · ηред = 0,96 · 0,94 = 0,9
где ηб - к.п.д. барабана, равен 0,96, ηб = 0,98·0,98 = 0,96;
ηред - к.п.д. редуктора, равный 0,94.
Подставив известные значения в формулу расчета мощности электродвигателя, получим
= 16640
Вт = 16,64
кВт
По каталогам электродвигателей или по табл.4 [3], подбираем необходимый электродвигатель. Перегрузки электродвигателя допускается в пределах 5 %. Для среднего режима работы (ПВ=25%) выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель 4А160М4УЗ мощностью Nдв = 18 кВт и с синхронной скоростью вращения 1450 об/мин, с учетом скольжения фактическая скорость равна ω = 1450 об/мин. Радиус корпуса электродвигателя Вз = 179 мм. Габаритная длина электродвигателя Lдв = 624 мм.
4А160М4УЗ - электродвигатель серии 4А, асинхронный защищенного исполнения, станина и щиты из чугуна, с высотой оси вращения 200 мм, с установочным размером М по длине корпуса, четырехполюсный, для районов умеренного климата, третьей категории размещения.
4.Выбор редуктора.
Определяем частоту вращения барабана по среднему диаметру навивки каната:
об/мин,
где Dср - средний диаметр навивки каната (см. рис. 3).
Dср = Dб + 2 dк = 220 + 3 · 13 = 250 мм = 0,25 м
Тогда:
61,15
≈ 62
об/мин.
Определяем действительное передаточное число редуктора по формуле:
По табл. 6 и 7 [3] выбираем редуктор по передаточному числу, синхронной частоте вращения электродвигателя, режиму работы, мощности и межосевому расстоянию входного и выходного вала, момента на выходном валу. В табл. 6 [3] значение мощности, подводимой к редуктору, соответствуют среднему режиму работы (ПВ - 25%). Для получения значений мощности при легком режиме работы табличные величины следует увеличить, а при тяжелом - уменьшить на 15 ... 18 %. Вариантом задания на курсовую работу определен средний режим работы лебедки, следовательно табличные значения принимаем без корректировки.
Выбираем редуктор типа Ц2- 350, схема которого приведена на рис. 4, с передаточным числом: ìред = 24,9 максимальной мощностью, которая может быть передана редуктором при 1000 об/мин синхронных оборотах вала двигателя - 27,1 кВт.
По табл.7 [3] находим все другие размеры редуктора :
Габаритные размеры редуктора: L = 700 мм, В = 330 мм, Н = 409 мм, межосевое расстояние: А = АБ + АТ, АБ – межосевое расстояние быстроходной ступени, АБ = 150 мм, АТ - межосевое расстояние тихоходной ступени, АТ = 200 мм. Число зубьев передачи: Z1= 28, Z2 = 59, Z3 = 20, Z4 = 79.
Тогда межосевое расстояние (Рис. 4)
А = 150 + 200 = 350 мм.
Проверка возможности размещения электродвигателя и барабана лебедки с одной стороны редуктора (11 схема редуктора). Проверим выполнение следующего условия:
,
где В3 - радиус корпуса электродвигателя;
S - промежуток между ребордой барабана и корпусом электродвигателя обычно принимают S = 40 - 50 мм.
Если
,
то возможны три варианта изменения компоновки механизма лебедки: а) выбрать другой редуктор с большими значениями АБ и АО; б) разместить двигатель и барабан по разные стороны от редуктора; в) ввести отдельную открытую зубчатую передачу (если по условию расположения механизмов лебедки невозможно разместить двигатель и барабан по разные стороны от редуктора).
В нашем случае
,
394 > 350,
что недопустимо, следовательно электродвигатель и барабан необходимо разместить по разные стороны редуктора.
Определим действительную скорость подъема груза. Поскольку фактическая частота
Рис. 4. Схема двухступенчатого редуктора
вращения барабана равна
об/мин
то фактическая линейная скорость каната, навиваемого на барабан, будет равна
Vк.ф = π·Dср·nб.ф = 3,14 · 0,25 ·58,23 = 45,71 м/мин. = 0,762 м/с.
Следовательно, действительная скорость подъема груза равна
м/с
Отклонение действительной скорости подъема груза от заданной составляет
ΔV =
что не превышается
допустимых
.