«Устройство и общий расчет грузовой лебедки стрелового крана» (Пример выполнения)
Выполнил: студент III курса,
факультет АСФ,
группа С04-2
Петров В. В.
Проверил: профессор В.Н. Бакшеев
Тюмень 2009
Пример расчета (вариант 4)
Исходные данные [1, табл. 7, с. 14]
|
Q |
V |
H |
Режим работы |
|
6,3 т |
25 м/мин |
19 м |
Т |
Рис. 1. Схема лебедки:
1 – барабан, 2 – колодочный тормоз, 3 – муфта с тормозным шкивом на быстроходном валу, 4 – электродвигатель, 5 – редуктор, 6 – предохранительная муфта, 7 – выносная опора с подшипниками, Б – быстроходный вал редуктора, Т – тихоходный вал редуктора.
Рис. 2. Схемы одинарных полиспастов
Расчетная часть
1. Расчет разрывного усилия в канате
,
(3.1)
где Smax – максимальное натяжение каната, кг;
nk – коэффициент запаса прочности каната в зависимости от режима работы механизма [1,табл.1, С.9].
,
(3.2)
где Q – грузоподъемность крана, кг;
q = 0,01Q – вес крюковой подвески, кг;
=
4 - кратность полиспаста в зависимости
от грузоподъемности крана [1, рис.2, С.4];
=
0,88 – КПД полиспаста в зависимости от
его кратности.
Smax=1,81 т ;
nk=6;
Sp=10860 кг
По разрывному усилию выбирается марка и диаметр каната dк, мм.
ЛК-Р-6х19+1ас. dк=14,5мм [1,табл. 2, С.10]
2. Расчет диаметров блоков и барабана
,
(3.3)
где
=14,5
мм -диаметр каната;
к=30 – коэффициент жесткости каната в зависимости
от режима работы механизма; [1, табл. 2, С.10]
σр=200 кг/мм2;
Dб=440 мм
3. Расчет длины барабана
,
(3.4)
где Z – количество витков каната на барабане, шт;
t = 1,1∙dк – шаг витков каната, мм;
t = 15,95 мм
,
(3.5)
где Lk – длина каната в зависимости от кратности
полиспаста и высоты подъема груза, м.
,
(3.6)
Lк = 76 м;
Z = 58 шт;
Lб = 925,1 мм
4. Расчет частоты вращения вала барабана
,
(3.7)
где Vk
= Vг∙
- скорость навивки каната на барабан,
м/мин.;
Vг – скорость подъема груза, м/мин.;
- кратность полиспаста;
Dб – диаметр барабана, м;
nб=72,34 об/мин
5. Расчет мощности эл/двигателя лебедки
,
(3.8)
где Q – грузоподъемность крана, кг;
q = 0,01 Q – вес крюковой подвески, кг;
VГ – скорость подъема груза, м/мин.
=0,8 – общий
КПД лебедки.
Nд = 29 кВт
По расчетному значению мощности выбирается эл/двигатель в зависимости от ПВ %. Электродвигатель серии MTF412, N = 30 кВт, nд = 960 об/мин, dэ/д = 65 мм. [1, табл. 3, С.11]
6. Расчет передаточного отношения редуктора
(3.9)
где nэ/д - частота вращения вала эл/двигателя, об/мин.;
nб - частота вращения вала барабана, об/мин.
По передаточному отношению редуктора iр, мощности эл/двигателя
Nд = 30 кВт и диаметру вала dэ/д = 65мм выбирается стандартный цилиндрический двухступенчатый редуктор типа Ц2У-400, Mт = 800 кг·м, dр = 65 мм. [1, табл. 4, С.12]
7. Расчет крутящих моментов на валах эл/двигателя и барабана
,
(3.10)
,
(3.11)
где NД – мощность эл. двигателя, кВт;
- мощность на валу барабана, кВт;
=0,8
– общий КПД лебедки;
nэ/д – частота вращения вала эл/двигателя, об/мин.;
nб – частота вращения вала барабана, об/мин.
Mд =391 кг∙м,
Мб = 489 кг∙м.
По диаметрам валов э/двигателя и редуктора d=65мм, крутящим моментам выбирается муфта:
типоразмер МУВП-9, диаметры посадочных отверстий d = 65мм,
номинальный передающий крутящий момент М = 200 кг·м. [1, табл. 5, С.12]