1.7 Определение основных размеров сборочной единицы «Установка барабана»

На рисунке 1.5 представлен один из возможных вариантов установки барабана, предназначенного для сдвоенного полиспаста, и показаны основные размеры.

Диаметр барабана по средней линии навиваемого каната принимается на 15 % меньше, чем диаметры обычных блоков, мм

.

Рисунок 1.5 – Установка барабана

Затем определяется диаметр барабана по дну канавок, мм

. (1.3)

Полученное значение следует округлить в большую сторону до стандартного значения из нормального ряда диаметров: 160; 200; 250; 320; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900 и 1000 мм. Затем по выражению (1.3) значение D_б уточняется.

Максимальный диаметр окружности, описываемой крайней точкой установки барабана, предварительно принимается по соотношению, мм

.

Длина барабана равна, мм

,

где l_н – длина одного нарезного участка, мм; l₀ – длина гладкого среднего участка, мм; l_к – длина одного гладкого концевого участка, мм.

Длина одного нарезного участка равна, мм

,

где t – шаг нарезки, мм; z_р – число рабочих витков для навивки половины полной рабочей длины каната; z_непр=1,5 – число неприкосновенных витков каната, необходимых для разгрузки деталей крепления каната на барабане; z_кр=3…4 – число витков для крепления конца каната.

Шаг нарезки определяют по формуле, мм

.

При этом полученная величина t должна быть округлена до значения кратного 0,5.

Число рабочих витков определяют по соотношению

,

где L_к.р – рабочая длина каната, соответствующая одному нарезному участку, мм;

.

Длина гладкого среднего участка может быть определена по формуле, мм

,

где [γ]=6º – максимально принимаемое при предварительных расчетах значение угла отклонения каната от оси ручья блока; h_min.б – минимально допускаемое расстояние между осью блоков крюковой подвески и осью барабана, мм;

.

Длина одного гладкого концевого участка определяется, мм

.

Используя соотношения подобия, полученные путем анализа существующих конструкций определяют следующие размеры, показанные на рисунке 1.5: ширину опоры В_оп, зазор между барабаном и опорой δ, ширину основания опоры В_осн.оп, длину основания опоры, L_осн.оп, а также размеры l₁ и l₂.

При компоновании механизма требуется определить длину установки барабана L_уст.б и длину основания опоры L_осн.оп, мм

.

Для расчета оси барабана на прочность определяется расстояние между опорами, мм

.

Высота оси барабана относительно основания внешней опоры может быть принята по соотношению, мм

.

Расстояния между присоединительными отверстиями вычисляются по формулам:

,

.

После определения основных размеров установки барабана вычерчивается ее «габаритка».

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.

В крановых механизмах подъема наибольшее распространение получили асинхронные двигатели с фазным ротором. Для среднего, тяжелого и весьма тяжелого режимов работы можно использовать двигатели серии МТН, а для легкого – серии МТF или 4А. Относительная продолжительность включения двигателя ПВ_дв должна быть не меньше заданной по исходным данным относительной продолжительности включения электрооборудования ПВ_эл. Номинальная мощность двигателя N_дв (значения указаны в таблицах III.19…III.21, страница 183 [3]) может быть принята меньше максимальной статической, т.к. эквивалентная мощность, развиваемая двигателем при работе с грузами разного веса и зависящая от использования механизма по грузоподъемности, всегда меньше . Поэтому мощность двигателя механизма подъема можно принять

.

После выбора двигателя необходимо выписать условное обозначение его типа и следующие основные параметры: номинальную мощность (кВт); максимальный момент (Н∙м); относительную продолжительность включения ПВ_дв (%); частоту вращения n_дв (об/мин); момент инерции ротора J_р.дв (кг∙м²); диаметр конца вала d_в.дв (мм) и массу двигателя m_дв (кг).