8 Выбор муфты с тормозным шкивом
Для передачи вращающего момента от электродвигателя к редуктору устанавливаем муфту с тормозным шкивом. Выбираем зубчатую муфту, которая хорошо компенсирует возможные неточности монтажа, и может передавать большие крутящие моменты. Типоразмер муфты выбирается по диаметрам концов валов и расчетному крутящему моменту. Диаметры концов валов:
диаметр
вала электродвигателя (цилиндрическое
исполнение),
=
50 мм;
диаметр
вала редуктора (коническое исполнение),
=
50 мм.
Расчетный крутящий момент определяется:
,
где
- номинальный
крутящий момент на валу двигателя;
- коэффициент
режима работы,
=3…5,
принимаем
=3;
- наибольший
крутящий момент муфты (по стандарту).
;
;
с-1;
Н·м34
Н·м;
=3·34=102
Н·м.
Рис. 11 Зубчатая муфта с тормозным шкивом
=200
мм;
=95
мм;
=(35…50)
мм; Тм=686
Н·м;
=170
мм;
=(40…50)
мм;
=(50…69,5)
мм;
=0,3
кг·м2.
9 Выбор тормоза
Расчетный тормозной момент определяется:
где
- коэффициент запаса торможения,
назначаемый Правилами ГГТН РФ в
зависимости от режима работы [1,табл.2.6].
Для легкого режима работы
=1,75.
- статический
крутящий момент, Н·м
,
где
- КПД механизма, подсчитанный по
максимальным значениям КПД отдельных
участков кинематической цепи [1,табл.2.5]
,
где
- КПД полиспата,
=0,99;
- КПД пары подшипников
качения,
=0,995;
- КПД редуктора,
=0,99;
- КПД муфты,
=0,99;
- КПД зубчатой
передачи,
=0,98.
=0,99·0,995·0,97·0,99·0,98=0,93.
Итак - общее передаточное число механизма
=2·40=80,
Н·м,
Н·м.
Рис. 12 Тормоз ТКТГ-200
Выбираем тормоз ТКТГ-200М[1, табл. П.7.3.1].
Габаритные размеры и технические характеристики:
=245
Нм;
=200
мм; ширина колодки
=90
мм;
=140
мм;
=213мм;
=125
мм; отход колодки
мм.L=613
мм.
Условие выполнено 245>107,8
10 Проверка двигателя на время разгон
Двигатель должен разгонять механизм за достаточно короткое время, иначе уменьшится производительность крана. С другой стороны, если оно будет слишком мало, то разгон будет сопровождаться большим ускорением, что скажется на прочности элементов конструкции, устойчивости груза и т.д.
Для механизма подъема груза наибольшее время разгона получается при разгоне на подъем. Его можно определить по приближенной формуле
,
где
- угловая скорость двигателя, с-1;
=79,5
с-1;
- приведенный к
валу двигателя момент инерции при
разгоне всех движущихся частей механизма,
включая поступательно движущиеся массы,
кгм2;
- среднепусковой
момент двигателя, Н·м;
- момент статических
сопротивлений при разгоне, приведенный
к валу двигателя, Нм.
Значение
определятся по формуле
,
где
– кратность среднепускового момента
двигателя,
=1,3…2,6;
- номинальный
крутящий момент на валу двигателя
,
Н·м,
Н·м.
где
- момент инерции при разгоне всех
вращающихся частей механизма, приведенный
к валу двигателя;
- момент инерции
при разгоне поступательно движущихся
частей механизма плюс груза, приведенный
к валу двигателя
,
где
=1,1…1,15 - коэффициент учета инерции
вращающихся масс, расположенных на
втором, третьем и последующих валах
механизма;
- момент
инерции вращающих масс, расположенных
на первом валу, равный сумме моментов
инерции ротора двигателя
,
муфты
,
тормозного шкива
.
=
,
,
где
– масса
полиспаста;
–масса груза;
- передаточное
отношение механизма,
=80;
- радиус барабана,
=0,165
м;
кг.
кг·м2.
Так как в каталогах
на двигатель и муфту с тормозным шкивом
даются маховые моменты (
),
то используем соотношение между моментом
инерции и маховым моментом:
=
,
где
- ускорение свободного падения, м/с2;
–маховый момент
вращающейся массы
-го
звена, приведенный к валу электродвигателя,
Н·м2.
кг·м2.
кг·м2.
кг·м2.
кг·м2.
кг·м2.
Момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя
=
,
Н·м,
с.
Время разгона механизма подъема принимают 1…2 с.
Проверяем среднее
ускорение (
).
Оно не должно превышать рекомендуемую
величину [
]0.15
м/с2
[2, табл. 2.16].
Определим фактическую скорость подъема груза.
;
м/мин.
Отличие от заданной скорости
;
.
Допускается отклонение фактической скорости от заданной на 5%
Определим среднее ускорение
;
.
Это значение практически равно допускаемому ускорению.