Добавил:

vasilevsk3005 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный технический университет им. H.Э.Баумана

Предмет:

Подъёмно-транспортные машины

Файл:

Богачев ВН (семинары 2016г) / ПТМ Упр_N5 - Мех_поворота (раб_вариант)

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

09.02.2026

Размер:

981.46 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

3.2.2. Приведенный момент инерции при пуске

Iпр.п. 2Iэд Iпр.п. 2 0,0017 0,61657 0,61997кг м

3.2.3. Относительное время пуска.

где ст

			1			1
			1			1						0,322	,
,		по					1,515		2,1	0,0495
		по					1,515		2,1	0,0495
	,			0,0495	. Тогда по
								графику на рис.2			находим ρ			1,515	.

3.2.4.Время пуска

Iпр.п н

по

0,61997

920

0,322

с.

4,661

3.2.5. Ускорение при пуске30 н

4,152

стр

75,4

Двигатель

60 п

4,661

0,27

0,25

не пригоден

Проверим пригодность электродвигателя

4АС71В8УЗ

эд

мин-1;

пс =

750

мин-1; Рн =

0,3

кВт; пн =

670

вращения

, соответствующаян

моменту; I

0,0019

кг м .

Частота

электродвигателя

ст

0,99· = 0,99·

мин-1.

ст.эд.

750

742,5

Номинальный вращающий момент электродвигателя

0,3

9550

4,276

Н м.

Передаточное

отношение механизма поворота

670

ст

кр

742,5

3247,5.

Момент инерции поворотной части крана

Iпов.ч. Iгр Iт Iстр Iкол т стр стр кол кол


20000	6000 4	4526	1,6		14000	0,402	1,09577кг	м .
	9,81	247,5		0,65		2	1,09577кг	м .

Приведенный момент инерции при пуске

Iпр.п. 2Iэд Iпов.ч. 2 0,0019 1,09577 1,09957кг м2.

Относительное время пуска

по	1		1,51		2	1		0,066			,
										0,3424

где ст

,	,	0,066	, по графику на рис.2 находим ρ=
				1,51	.

Время пуска	Iпр.п н			по			1,09957			670		0,3424

															6,179		с.

п	30		н					30		4,276
Ускорение при пуске					75,4						м			м		.
		стр
		стр							0,203				0,25
При выборе соседнего по 60			60			6,179					с			с
При выборе соседнего по 60			60			6,179					с			с
	мощностип				электродвигателя ускорение изменяется в среднем для

механизмов поворота приблизительно в 1,45 раза. Если принять соседний двигатель с большей мощностью 4АС80А8УЗ с Рн = 0,5 кВт и н = 660 мин-1, то

							4АС71В8УЗ	.
0,2948	см			0,25	см	.Поэтому окончательно принимаем электродвигатель	1,45 0,203

4.Кинематический расчет.

4.1.Из опыта проектирования передаточные отношение открытой зубчатой передачи:

настенные поворотные краны	iозп	2	... 4,	Возможны отклонения от
краны с вращающейся колонной		4	... 7,
краны на неподвижной колонне	iозп	7 ... 10.		указанных значений				iозп
Решаем задачу для крана с вращающейся колоннойiозп, поэтому принимаем					озп
						4... 7	.
4.2. Передаточное отношение червячного редуктора

ч	озп	247,5	61,9…35,4.
		4…7
Принимаем ([2], стр.30, табл.1)	ч = 40.

4.3. Передаточное отношение открытой зубчатой передачи

			247,5
					6,19	.
	озп			40
4.4. Модуль передачи.		ч

Для открытых передач механизмов поворота рекомендуют ([ 1 ], стр.51) модуль т 4 мм.

Принимаем m = 5 мм.

4.5. Число зубьев шестерни

Минимальное число зубьев прямозубых зубчатых колес из условия неподрезания зубьев zmin = 17. При назначении z принимают во внимание конструктивные факторы. Принимаем z = 24.

4.6. Число зубьев колеса

озп 24 6,19 148,56.

Принимаем z2 = 148.

4.7. Межосевое расстояние

	24	148	5	430	мм.
2		2		430	мм.

Полученное межосевое расстояние округляют до ближайшего стандартного значения или до ближайшего размера из ряда Ra40. В ряду Ra40 есть числа 400, 420, 450, 480.

Принимаем а= 420 мм.

4.8. Суммарное число зубьев

22 420

∑5 168.

4.9. Число зубьев шестерни

∑	168
			23,37	.
озп 1	6,19	1

Принимаем 23.

4.10. Число зубьев колеса

∑168 23 145.

Фактическое передаточное отношение открытой зубчатой передачи

	145
	145		6,3	.
озп		23
озп		23

4.11.Фактическое общее передаточное отношение механизма поворота

чозп 40 6,3 252.

4.12.Фактическая частота вращения крана

кр.ф.

ст

742,5

мин .

2,946

4.13. Погрешность частоты вращения

крана

кр

252

кр

кр.ф.

100%

2,946

100%

% 10%.

1,79

Допуск на частоту вращениякр

крана выдержан.3Если

кр > 10%, то

изменяют обычно

чозп,что проще всего за счет изменения озп.

4.14.Делительный диаметр шестерни


4.15. Делительный диаметр колеса		23	5	115		мм.

Из конструктивных соображений для	кранов с вращающейся колонной d > 1,8D = 1,8·
	145		5		725мм.		2	кол

402= 723,6 мм. Условие выполнено.

5.Выбор редуктора.

5.1. Наибольший вращающий момент на тихоходном валу редуктора

	н	ч	м	ч		4,276	2	40	0,99	0,72			243,8	Н м,
где	ч - предварительное значение К.П.Д. червячного редуктора
					ч				40
	ч	0,9	1		ч	0,9	1		40		0,72	;
	ч	0,9	1		.	0,9	1				0,72	;
				200				200
м	0,99 к.п.д.муфты	1 ,стр.7

5.2. Коэффициент долговечности

Для червячных и червячных глобоидных редукторов механизмов передвижения и поворота

НД

НЕ

0,5 ∑

0,63

0,5

4000

0,368

НЕ =

(см. исходные

10000

Здесь

0,63

данные).

При этом для червячных редукторов НД

0,63, а для червячных глобоидных НД 0,4.

Т.к. редуктор червячный, то принимаем

НД =

0,63

5.3. Эквивалентный момент

НЕ

НД

Н·м.

0,63

243,8

153,6

Выбираем редуктор ([2], стр.30, табл.1)

∙м >

НЕ =

Н· м.

Ч-80

235

153,6

Номинальная радиальная сила на тихоходном валу редуктора

Н=

Н;

4000

К.П.Д. редуктора ч =

0,58

Т.к. ч =

> ч =

, то можно уточнить выбор редуктора.

0,72

0,58

н ч м ч

НЕ НД

4,276 2 40 0,99 0,58 196,42 Н м.

= 0,63· 196,42 = 123,74 Н·м

При пс = 750 мин-1 и ч 40 редуктор Ч-63 имеет н= 125 Н· м > НЕ= 123,74 Н· м.

Номинальная радиальная сила на тихоходном валу редуктора Ч-63 Н = 2800 Н, ч = 0,56.

5.4. Уточнение максимального и эквивалентного моментов.


н	ч · м ч	4,276		2	40	0,99		0,56		=	189,65	Н м;
НЕ	НД				189,65		119,48		Н		м.
НЕ	НД		0,63		189,65		119,48		Н		м.

5.5. Эквивалентная окружная сила в зацеплении открытой зубчатой передачи

2	103		2	189,65		103
2	103	0,63	2	189,65		103	2077,9	Н.
НЕ					115
НЕ					115

5.6. Эквивалентная максимальная сила в зацеплении открытой зубчатой передачи

			,
∑		,	,		2210,5		Н		Н	2800	Н,


где	= 20° - угол зацепления.
Следовательно, редуктор								.
Следовательно, редуктор				Ч-63		пригоден		.

5.7. Фактический к.п.д. механизма	0,5162,
м ч озп подш 0,99 0,56 0,95 0,99

где м

озп

подш

0,99 ([1], стр.7) – к.п.д. муфты;

0,95 ([1], стр.7) – к.п.д. открытой зубчатой передачи; 0,99 ([1], стр.7) – к.п.д. одной пары подпишников качения.

Т.к. фактическое значение = 0,5162 существенно отличается от предварительного = 0,65, то следует проверить ускорение при пуске.

6.Проверка ускорения.

6.1.Приведенный момент инерции при пуске


Iпр.п.	2Iэд		Iпов.ч.		2												0,65														кг м .
								0.0019					1,05698										0,0038					1,33095		1,3348
								0.0019					1,05698										0,0038					1,33095		1,3348
																	0,5162
к.				=			, то изменится
						247,5
		252				247,5
Т.		252												Iпов.ч.
			Iпов.ч.			пов	.ч ·												247,5							кг м .
													1.09577											1,05698
													1.09577											1,05698
6.2. Относительное время пуска																			252
6.2. Относительное время пуска																			252
											1			1
											1			1												0,35228			,
								по							1,48			·			2		0,082
								по				Рст.ф			1,48			·			2		0,082
																0,0245
																0,0245							0,082
						Рст.ф			Ттр ·				Рн			0,3							0,082				кВт
											кр.ф			41,071						·		2,946
											кр.ф			41,071						·		2,946			0,0245
9550·												.		9550·							0,5162
9550·
По графику на рис.2 находим ρ=										1,48

6.3. Время пуска

	Iпр.п	по
п	30	н

1,3348	670	0,35228
			7,716	с.

30	4,276

6.4. Фактическая скорость стрелы на максимальном вылете

					м
					м
стр.ф. 2	кр.ф. 2	4	2,946	74,041	мин	.

6.5. Ускорение при пуске

стр.ф.

74,041

0,161

0,25

6.6. Если принять соседний60

электродвигательп 60 7,716

большейс

с, то

мощностью

Из

1,45

0,161

0,233

0,25

= 660 мин ;

Так как

то выполняем точный расчет.

с Р =

-1

4АС80А8УЗ

0,5

кВт;

каталога выбираем электродвигатель

эд=

кг·м2;

ст = 0,99· = 0,99·

мин-1.

0,0034

750

742,5

;

I6.7. Номинальный

вращающий момент на валу электродвигателя

0,5

9550

Н м.

7,235

6.8. Приведенный момент инерции прин

пуске

660

6.9. ОтносительноеI

0,0034

1,33095

1,33775

кг м

пр.п.

эд

пов.ч.

время пуска

1,52

0,049

по

0,3372

0,049.

6.10.

Времян пуска

где

ст

По графику на рис.2 находим ρ=

1,52

Iпр.п

1,33775

660

0,3372

по

с.

4,31

6.11. Ускорение при пуске30

7,235

стр.ф.

74,041

0,286

0,25

60 п

4,31

Значит,

электродвигатель с Рн =

кВт;

н =

мин-1.

оставляем прежний

0,3

670

7.Выбор тормоза.

7.1.Приведенный момент инерции при торможении

Iпр.т. Iпр.п.

1,3348

0,5162

0,3557

кг м .

0,5162 ·0,99 0,511.

7.2. Время торможения


		стр.ф.			74,041
		стр.ф.			74,041
Для достижения		60		60		0.225	а [а], при
Для достижения		60		60		0.225
	максимальнойт		производительности5,4845принимаютс.

этом а [а],. Принимаем а = 0,9[ а] = 0.9· 0,25 = 0,225 м/с2.

7.3. Обратный к.п.д. механизма между тормозным шкивом (диском) и поворотной частью крана Для механизмов с червячными и червяными глобоидными редукторами


		ш		1				0,511		1
	обр 0,5 1	ш	2	1	0,5	1		0,511	2	1	0,2049	.
	обр 0,5 1	ч	2	ч	0,5	1	0,56		2	0,56	0,2049	.
Здесь	ш – прямой к.п.д. механизма между
	ш – прямой к.п.д. механизма между
						тормозным шкивом (диском) и поворотной

частью крана. Будем ориентироваться на электродвигатель со встроенным тормозом. Тогда ш · п 7.4. Наименьший момент статического сопротивления, приведенный к тормозному


диску тормоза, встроенного в электродвигатель
			тр обр		41,071			0,2049		0,0	3	Н м .
7.5. Требуемый моментст.							252
		тормоза
		тормоза
	Iпр.т. ст					0,3557		742,5
	Iпр.т. ст					0,3557		742,5	0,0		3		5,008	Н м.
т	30	т	ст.	30			5,4845		0,0		3		5,008	Н м.

Тормоза ТКТ-100 и ТКП-100 непригодны, т.к. создаваемый этими тормозами момент

т20 Н м значительно больше требуемого момента.

Возможные решения.

5,008

Н м.

Спроектировать тормоз на момент т

Принять электродвигатель

со встроенным электромагнитным тормозом.

4АС80А8EУЗ

Тормоз электродвигателя создает момент

.эд.

5,008 Н м.

переналадитьнамомент

5,008 Н м.

Н м

Поэтомутормозэлектродвигателянадо

1,5

1,5 4,276 6,414

Литература.

1.Снесарев Г.А., Тибанов В.П., Зябликов В.М. Расчет механизмов кранов. / Под ред. Д.Н.Решетова; Учебное пособие - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994 - 60 с., ил.

2.Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций. Учебное пособие для студентов ВТУЗов / М.П. Александров, Д.Н.Решетов, Б.А.Байков и др.; Под ред. М.П.Александрова, Д.Н.Решетова - 2-е издание, переработанное и дополненное - М.: Машиностроение, 1987

— 122 с., ил.

3.Снесарев Г.А., Тибанов В.П. Учебное пособие по проектированию и расчету металлоконструкций подъемно-транспортных устройств. / Под ред. Г.А.Снесарева. — М.: Издательство МВТУ, 1985 - 54 с., ил.

4.Фомин М.В. Расчет опор с подшипниками качения: Справочно-методическое пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001 - 98 с., ил.

5.Богачев В.Н., Пучкова Л.М., Расчёт мощности электродвигателя механизмов с большими инерционными массами и малыми моментами статического сопротивления. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатации, №5, октябрь, 2015г.,

стр 1…12

Приложение 1.

Фрагмент ГОСТа 28428-90

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Богачев ВН (семинары 2016г)

#
09.02.20261.62 Mб0ПТМ Упр_N1 - Расч_крепл_опор_крана (раб_вариант).pdf
#
09.02.2026381.65 Кб0ПТМ Упр_N2 - Диск_тормоз (раб_вариант).pdf
#
09.02.2026219.65 Кб0ПТМ Упр_N3 - Мех_подъема (раб_вариант).pdf
#
09.02.2026599.1 Кб0ПТМ Упр_N4 - Мех_передвижения (раб_вариант).pdf
#
09.02.2026981.46 Кб0ПТМ Упр_N5 - Мех_поворота (раб_вариант).pdf