1.8 Выбор двигателя

Максимальная статическая мощность, которую должен иметь механизм во время установившегося движения, при подъеме номинального груза

кВт,

где η_мех = 0,80…0,85 – предварительное значение КПД механизма.

Выбираем серию двигателя МТВ, отличающуюся высоким классом нагревостойкости изоляции. С учетом коэффициента использования мощности

кВт.

Выбираем двигатель типа МТВ 411-6 ГОСТ 185-70 (рисунок А.4.1, таблицы А.4.1 – А.4.4), имеющий параметры: N_дв = 22 кВт; ПВ_дв = 25 %; n_дв= 965 мин^-1; длина L = 877 мм, высота H = 524 мм, ширина B₁ = 440 мм, d = 65 мм; d₂ = М42×2; l = l_хв = 140 мм (l₁ = 105 мм – конус); расстояние между отверстиями крепления 2С₁ = 335 мм и 2С = 330 мм; m_дв = 280 кг; КПД = 0,85; момент инерции ротора J_р.дв = 2 кг∙м²; максимальный момент Т_дв.max = 620 Н∙м (62 кгс∙м).

1.9 Выбор передачи

Выбор типоразмера редуктора производится по значению расчетного эквивалентного момента на тихоходном валу Т_р.э, Н∙м, требуемому передаточному числу механизма u_р.тр и частоте вращения ротора электродвигателя n_дв.

Для определения эквивалентного момента определим следующие параметры:

– коэффициент переменности нагрузки k_Q по формуле:

,

где k – коэффициент нагружения, зависящий от класса нагружения (таблица 1.4 [1]);

– частота вращения барабана определяется :

мин^-1;

– число циклов нагружения на тихоходном валу редуктора z_т:

,

где t_маш – машинное время работы механизма (таблица 1.5 [1] согласно заданию), ч;

– суммарное число циклов контактных напряжений зуба шестерни тихоходной ступени редуктора z_р :

,

где u_т=5 – среднее значение передаточного числа тихоходной ступени редуктора;

– коэффициент срока службы k_t:

,

где z₀ = 125∙10⁶ – базовое число циклов контактных напряжений типажных редукторов;

– коэффициент долговечности составляет:

;

– расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора при подъеме номинального груза в период установившегося движения, Н∙м:

Н·м,

где η_б = 0,99 – КПД опор барабана;

– эквивалентный момент равен:

Н·м.

Требуемое передаточное число редуктора находится по соотношению:

,

где n_дв – действительная частота вращения вала электродвигателя, мин^-1.

Предварительно выбираем редуктор Ц2У-315Н (рисунок А.5.1, таблицы А.5.1 – А.5.3), имеющий передаточное отношение u_р = 40 и допускаемый крутящий момент на тихоходном валу Т_р.н = 8,6 кН∙м.

При выборе редуктора должно соблюдаться условие

Т_р.э ≤ Т_р.н ,

4639 < 8600 Н∙м,

где Т_р.н – номинальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора по паспорту, Н∙м.

Тихоходный вал данного редуктора выполнен в виде части зубчатой муфты.

Передаточное число выбранного редуктора u_р отличается от требуемого передаточного числа u_р.тр на

что значительно меньше 15 %. Поэтому оставляем предварительно выбранный редуктор Ц2У-315Н, имеющий следующие технические характеристики: передаточное отношение u_р = 40; допускаемый крутящий момент на тихоходном валу Т_р.н = 8,6 кН∙м; суммарное межосевое расстояние а_w.с=315+200=515 мм; диаметры концов тихоходного d_в.тих = 110 мм и быстроходного d_{в.быстр} = 50 мм валов; габаритные размеры (L×H×B), 1040×685×395 мм; масса редуктора m_p = 510 кг.

Фактическая скорость подъема груза:

м/c.

Фактический КПД механизма подъема:

,

где η_р – максимально возможное значение КПД для выбранного цилиндрического редуктора (для двухступенчатого Ц2У-315Н – η_р=0,96…0,97).