8.5. Расчет и выбор основных элементов механизма поворота
Приведенный момент инерции при пуске
Jпрn = 2Jэд + Jгр + Jпов.ч,
где Jгр и Jпов.ч – приведенные моменты инерции соответственно груза и поворотной части крана,
Jгр = |
FQ · L2 |
|
, Jпов.ч = |
|
Gi · Xi2 |
. |
||||||||||||
|
g |
· |
i2 |
· η |
|
|
|
|
|
P· |
i2 |
· η |
|
|
||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
0 |
|
|||
Относительное время пуска tnо – см. 5.1 Процесс пуска. |
|
|
|
|||||||||||||||
При определении tnо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α = |
Pст |
, m = |
Tmax |
. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Tн |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Pн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Время пуска |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tn = |
π · Jпрn · nн · tnо |
. |
|
|
|
||||||||||||
Ускорение при пуске |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 · Tн |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a = |
vф |
. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 · tn |
|
|
|
|
|
|
|||
При этом желательно, чтобы выполнялись следующие условия
a ≤ [a] = 0, 3 |
м |
, |
|
|
с2 |
(8.7) |
|||
|
[a] . |
|
||
a = |
|
|||
Если условия (8.7) не выполняются, то принимают соседний по мощности двигатель. При этом tn и a изменяются в среднем приблизительно в 1,45 раза . Если принимают соседний двигатель меньшей мощности, то необходимо проверить условие (8.6).
8.5.2Редуктор
Тип редуктора – см. 6.4.3 Редуктор.
При группах режима работы 1M, 2M, 3M в механизмах поворота допускают также червяч-
ные и волновые редукторы.
Если в механизме поворота используют типажный редуктор, то редуктор выбирают по методике, изложенной для механизма подъема со следующими изменениями:
1.момент рассчитывают следующим образом Tmax = Tn · m · iред · ηм · ηред;
2.для зубчатых редукторов NΣ = tΣ · 30 · nкрф · iозп · im, где im – передаточное отношение тихоходной ступени редуктора.
3. для червячных глобоидных редукторов k |
|
σ = k |
3 |
0, 5 · tΣ |
. |
|
H |
HE r |
|||||
10000 |
||||||
|
|
|
Выбранный редуктор проверяют на способность воспринимать тихоходным валом силу в зацеплении открытой зубчатой передачи.
83
Глава 8. Механизмы грузоподъемных машин. Механизм поворота
8.5.3Тормоз
Тип тормоза – см. 6.4.4 Тормоз. Необходимый момент тормоза
T |
Т |
= |
π · JпрТ · nн |
− T |
ст |
min . |
||
|
30 |
· |
tТ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приведенный момент инерции при торможении
|
Т |
|
|
n |
· |
η2, |
|
|
|
|
|
Jпр |
= Jпр |
|
|
|
|
||||
где η – КПД всего механизма поворота. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время торможения, с, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tТ = |
vсф |
= |
|
vсф |
|
= |
vсф |
. |
||
60 · [a] |
60 · 0, 3 |
|
|
|||||||
|
|
|
18 |
|
||||||
Наименьший момент статического сопротивления, приведенный к тормозному шкиву (диску)
Tстmin |
= |
Tтр · ηобр |
, |
|
i |
||||
|
|
|
где Tтр – см. 8.4 Момент сопротивления повороту ГПМ;
ηобр – обратный КПД механизма между тормозным шкивом (диском) и поворотной частью крана.
По моменту TТ подбирают или проектируют тормоз. Если vф ≤ 32 м/мин, то тормоз не нужен.
Если применен электродвигатель со встроенным тормозом, то дополнительный тормоз не нужен. Выбранный тормоз и встроенный тормоз электродвигателя регулируют на момент
TТ.
8.5.4Муфта соединительная между электродвигателем и редуктором
Тип муфты – см. 6.4.5 Муфты.
По каталогу выбирают муфту с номинальным моментом
Tнм ≥ 1, 8 · Tmaxм ,
где Tmaxм – максимальный момент, передаваемый муфтой.
8.5.5Предохранительная муфта
Из формулы для обратного КПД червячных и червячных глобоидных редукторов
ηобр = 0, 5 · |
1 + ηч |
· 2 − |
ηч |
||
|
|
η |
|
1 |
|
видно, что ηобр ≤ 0 при ηч ≤ 0, 5, т.е. редуктор становится самотормозящим.
В отличие от тормоза, который создает ускорение a ≤ [a] = 0, 3 см2 , редуктор тормозит почти мгновенно, что может привести к поломкам из-за больших динамических нагрузок. Поэтому не рекомендуют применять червячные и червячные глобоидные редукторы с ηч ≤ 0, 5.
Если все же применен червячный или червячный глобоидный редуктор с ηч ≤ 0, 5, то в механизме следует предусмотреть предохранительную муфту.
84
8.5. Расчет и выбор основных элементов механизма поворота
Независимо от типа редуктора и его КПД в механизмах поворота часто устанавливают предохранительную муфту для предохранения механизма от поломок при непредвиденных перегрузках (например, при задевании стрелы крана за неподвижное препятствие).
Чтобы предохранить от поломок наибольшее число элементов механизма поворота, предохранительную муфту следует устанавливать как можно ближе к источнику перегрузки, т.е. к поворотной части крана.
С этой целью муфту целесообразно встраивать в колесо открытой зубчатой передачи , что не всегда удобно или возможно. Поэтому муфту часто устанавливают на тихоходном валу
редуктора.
Чтобы муфта не срабатывала при пусках механизма, её рассчитывают по моменту
Tрм = 1, 15 · Tmaxм ,
где Tmaxм – максимальный момент, передаваемый муфтой.
85