2. Выбор электродвигателя

2.1. Находим статическую мощность электродвигателя по формуле

(11)

где — предварительное значение КПД механизма подъёма с цилиндрическим редуктором.

Для мостового (козлового) крана общего назначения, не предполагающего регулирование скорости в диапазоне большем 1:6, из табл. 1 выбирают для заданного режима нагружения и мощности электродвигатель нужной серии.

Таблица 1

Режим нагружения и мощность электродвигателя

Режим нагружения ИСО 4301/1	По каталогам [4, 5]	ПВ, %	Р < 15 кВт	Р > 15 кВт
Лёгкий	Л	15	4МТКF	4MTF
Умеренный	С	15÷40	4MTKF	4MTF
Тяжёлый	Т	40	4MTKH	4MTH
Весьма тяжёлый	ВТ	60	4MTF	4MTH

Примечание. F и H — классы стойкости изоляции по нагреву (до 120 и 140С соответственно).

Считаем применение короткозамкнутых двигателей мощностью свыше 15 кВт проблематичным, так как при их пуске существенно снижается напряжение в электрической сети. Кроме того, контроллеры серии ТСН, предназначенные для управления двигателями с короткозамкнутым ротором, имеют мощность до 15 кВт при [9, с.266].

Из справочника [6, с.73–79] и [4, 9] выбирают с учетом продолжительности включения электродвигатели со всеми имеющимися значениями чисел полюсов находят номинальные частоты вращения об/мин. Продолжительность включения определяют по табл. П.2.

Статическая мощность электродвигателя

По табл. 1 выбираем для умеренного режима нагружения, и мощности электродвигатель серии 4MTF. Технические данные электродвигателей принимаем по [6, с.76] и Приложению 3:

• 4MTF(H)160LB6 ( );

• 4MTF(H)200L8 ( ),

где ( ) — длина двигателя без посадочной части вала, мм.

В литературе указана мощность P40 (при ). При те же электродвигатели имеют большую мощность:

Имеем , т.е. мощность выбранных двигателей достаточна.

2.2. Находим угловую скорость двигателя

(12)

Получим:

рад/с;

рад/с.

3. Выбор редуктора

3.1. Общие указания к выбору типа редуктора. Для уменьшения габаритов механизма подъёма и колеи тележки применяют редукторы, оснащённые зубчатым венцом на выходном валу, ти-пов: 1Ц2У; 1Ц2Н; 1Ц3У; 1Ц3Н; Ц2; Ц3НК. Редукторы типов 1Ц2У, 1Ц2Н, 1Ц3У, 1Ц3Н (общемашиностроительного применения [5, с.9, 39, 45]) имеют большую массу по сравнению со специальными крановыми редукторами типа Ц2. Поэтому далее рассматриваем только редукторы типа Ц2. Из каталога [5, с.23–31] (Приложение 3) выбираем редуктор с ближайшим большим значением допускаемой консольной нагрузки и крутящего момента на выходном валу. Передаточное число не должно отличаться от заданного более чем на 10% в меньшую или большую сторону.

Отвергнутые редукторы могут быть тяжелее выбранного редуктора Ц2, но они могут иметь большее значение суммарного меж-осевого расстояния, что положительно скажется на компоновке механизма и может решить вопрос выбора механизма подъёма по минимальной колее в пользу более тяжелого редуктора. Но этот анализ под силу ЭВМ или опытному инженеру.

3.2. Произведем расчёт редуктора по радиальной консольной нагрузке.

Условие прочности

(13)

где — действующая радиальная (консольная) нагрузка; — допускаемая радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора по каталогу [5] (Приложение 3). Полагаем, что наибольшее усилие от левой ветви каната, набегающей на барабан, действует на консоль выходного вала редуктора (рис. 2) (то же усилие от правой ветви каната действует на опору справа от барабана).

Для полиспаста кратностью выберем редуктор Ц2-350, для которого условие (13) выполняется с наименьшим запасом:

Масса редуктора Ц2-350

3.3. Находим передаточное число редуктора по формуле

(14)

Определим расчётное передаточное число редуктора и округлим его до номинального значения по каталогу [5] (табл. П.10, Приложение 3):

3.4. Грузовой момент на барабане определяем по формуле

(15)

где — число полиспастов.

Получим:

3.5. Осуществим проверку редуктора по грузовому моменту.

Условие прочности

(16)

где — грузовой момент на барабане; — допускаемый крутящий момент на валу редуктора.

Проверяем редуктор Ц2-350 для кратности (рис. 2, а) по условию (16). Допускаемый крутящий момент на валу редуктора определяем по каталогу [5] (см. Приложение 3) для редуктора Ц2-350, соответствующей частоты вращения вала электродвигателя и (приравниваем к 750 и 1000), номинального передаточного числа режима работы «С», ПВ = 25%. Сведем результаты в табл. 2.

Таблица 2