Заочники ПГС 3 курс ИДПО 2013 / Лаб работы / 8 работа МПГ
.pdfPст = ............................................................................................................................
В приводе электрореверсивных лебедок применяют преимущественно крановые асинхронные электродвигатели, обладающие повышенной перегрузочной способностью, например, двигатели серии 4MTKF, у которых
Тпуск /Тном = 2,5...3
где Тпуск - пусковой момент на валу двигателя; Тном - номинальный момент на валу двигателя при установившемся режиме
работы.
Параметры электродвигателя подбирают в соответствии с расчетной статической мощностью и группой режима работы механизма (табл. 6).
Таблица 6: Основные параметры крановых электродвигателей серии 4MTKF
|
Номинальная мощность двигателя Pном при |
Частота вращения |
||
Тип |
различных группах режима работы, кВт |
вала двигателя, |
||
|
1М, 2М, ЗМ |
4М |
5М, 6М |
nдв ,об/мин |
|
2,0 |
|
|
780 |
4MTKF 011-6 |
|
1,7 |
|
835 |
|
|
|
1,4 |
875 |
|
|
|
|
|
|
3,1 |
|
|
785 |
4MTKF 012-6 |
|
2,7 |
|
835 |
|
|
|
2,2 |
880 |
|
4,5 |
|
|
825 |
4MTKF 111-6 |
|
4,1 |
|
850 |
|
|
|
3,5 |
885 |
|
|
|
|
|
|
6,5 |
|
|
845 |
4MTKF 112-6 |
|
5,8 |
|
870 |
|
|
|
5,0 |
895 |
|
10,5 |
|
|
800 |
4MTKF 211-6 |
|
9,0 |
|
840 |
|
|
|
6,5 |
880 |
|
14 |
|
|
880 |
4MTKF 311-6 |
|
13 |
|
895 |
|
|
|
11 |
910 |
|
19,5 |
|
|
900 |
4MTKF 312-6 |
|
17,5 |
|
915 |
|
|
|
15 |
930 |
|
30 |
|
|
905 |
4MTKF 411-6 |
|
27 |
|
915 |
|
|
|
22 |
935 |
|
40 |
|
|
910 |
4MTKF 412-6 |
|
36 |
|
920 |
|
|
|
30 |
935 |
Номинальная мощность выбранного двигателя Рном находится в зависимости от статической мощности Рст:
Рном » Рст
(подбирается ближайший по мощности электродвигатель).
11
Пример условного обозначения двигателя серии 4MTKF с короткозамкнутым ротором класса нагревостойкости изоляции F, третьего габарита, первой серии, первой длины, шестиполюсного.
Двигатель 4MTKF 311-6 ГОСТ
В нашем случае: Двигатель ………………………………………………………………..
3.6.Выбор передачи мощности
В электрореверсивных лебедках в качестве механической передачи мощности используются редукторы. Наиболее часто применяют двухступенчатые цилиндрические редукторы типа Ц2, Ц2У, Ц2УН и трехступенчатые редукторы типа ЦЗУ и ЦЗУН.
3.6.1. Определение общего передаточного числа редуктора;
U р = nдв
nб
U р = ............................................................................................................................
3.6.2. Выбор типоразмера редуктора.
При выборе типоразмера редуктора необходимо соблюдать следующие условия:
-расчетное передаточное число редуктора UP должно приблизительно соответствовать табличному значению передаточного числа Uрт (табл. 7).
-мощность на быстроходном валу редуктора Рред.б. (табл. 7) должна быть не меньше номинальной мощности двигателя Рном.
-допускаемая частота вращения быстроходного вала редуктора nбыстр (табл.7) должна быть не меньше частоты вращения вала электродвигателя nдв;
-схема сборки редуктора должна по возможности соответствовать заданной схеме компоновки лебедки;
По данным табл. 7 или и схемы сборки редукторов (рис.5) выбирают редуктор с требуемыми параметрами:
-типоразмер редуктора;
-передаточное число Uр.таб;
-допускаемая мощность на быстроходном валу Рред.б;
Изначально для всех вариантов принимаем схему сборки «11» или «22» (когда быстроходный и тихоходный валы редуктора находятся с одой стороны). После подбора другого оборудования схему, возможно, придется изменить.
Пример условного обозначения редуктора цилиндрического, двухступенчатого, универсального, с межосевым расстоянием 315 мм, с зубчатыми колесами с зацеплением Новикова, с передаточным числом 25, исполнения по сборке 22, с коническим концом тихоходного вала и климатическим исполнением У2.
Редуктор Ц2У-315Н-25-22-КУ2. ГОСТ 29758 - 75
В нашем случае: Редуктор ………………………………………………………………..
12
Таблица 7: Допускаемая мощность на быстроходном валу редукторов Рред.б типа Ц2 при фиксированных частотах вращения быстроходного вала и при разных группах режима работы механизмов
Переда- |
Частота |
Группа |
Мощность на быстроходном валу редуктора |
||||
точное |
вращения |
режима |
Ц2-250 |
Ц2-300 |
Ц2-350 |
Ц2-400 |
Ц2-500 |
число |
быстроход- |
работы |
|
|
|
|
|
|
ного вала |
|
|
|
|
|
|
|
nбыстр |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗМ |
33 |
46 |
76 |
|
|
|
750 |
4М |
23 |
40,3 |
61 |
- |
- |
8,32 |
|
5М |
13,4 |
21,1 |
28,8 |
|
|
|
ЗМ |
37 |
49 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1000 |
4М |
23,4 |
44,2 |
58,6 |
- |
- |
|
|
5М |
14,3 |
21,2 |
34,9 |
|
|
|
|
ЗМ |
30,5 |
40 |
65 |
94 |
|
|
750 |
4М |
18,9 |
35,7 |
52 |
58,8 |
- |
9,8 |
|
5М |
11,7 |
18,7 |
25,4 |
35,2 |
|
|
ЗМ |
30,5 |
43 |
78 |
127 |
|
|
|
|
|
|||||
|
1000 |
4М |
20,2 |
39,7 |
61,2 |
68,5 |
- |
|
|
5М |
12,5 |
19,4 |
31,4 |
43,2 |
|
|
|
ЗМ |
25,5 |
33,5 |
55 |
91 |
|
|
750 |
4М |
15,9 |
25,0 |
43,5 |
53,6 |
- |
12,41 |
|
5М |
9,9 |
15,9 |
23,4 |
31,3 |
|
|
ЗМ |
25 |
35,5 |
62 |
107,5 |
|
|
|
|
|
|||||
|
1000 |
4М |
19,6 |
31,2 |
50,7 |
54,5 |
- |
|
|
5М |
11,2 |
16,3 |
26,3 |
32,2 |
|
|
|
ЗМ |
18,5 |
29 |
44 |
86,5 |
|
|
750 |
4М |
13,5 |
21,6 |
32 |
53,6 |
- |
16,3 |
|
5М |
6,7 |
10,7 |
15,9 |
31,3 |
|
|
ЗМ |
20 |
31,5 |
47 |
92 |
|
|
|
|
|
|||||
|
1000 |
4М |
18,3 |
25 |
37,1 |
54,3 |
- |
|
|
5М |
9,2 |
11,8 |
19,7 |
32,2 |
|
|
|
ЗМ |
15 |
24 |
36 |
71,5 |
|
|
750 |
4М |
11,1 |
17,8 |
26,9 |
46,5 |
- |
19,8 |
|
5М |
5,9 |
9,3 |
14,0 |
24,1 |
|
|
ЗМ |
17 |
29 |
43,5 |
77 |
|
|
|
|
|
|||||
|
1000 |
4М |
14 |
20,6 |
33,5 |
49,4 |
- |
|
|
5М |
7,8 |
11,2 |
16,9 |
25 |
|
|
|
ЗМ |
12,5 |
19 |
30 |
60 |
|
|
750 |
4М |
9,25 |
16,1 |
22,4 |
35 |
- |
24,9 |
|
5М |
5,6 |
89,7 |
13,5 |
17,5 |
|
|
ЗМ |
14 |
20 |
36 |
70,5 |
|
|
|
|
|
|||||
|
1000 |
4М |
11,7 |
18,3 |
27,1 |
42,2 |
- |
|
|
5М |
6,15 |
9,3 |
14,5 |
21,1 |
|
|
|
ЗМ |
10,5 |
14,5 |
20 |
48,5 |
83 |
|
750 |
4М |
6,62 |
10,4 |
16,6 |
23,2 |
52,7 |
32,42 |
|
5М |
3,6 |
6,4 |
10,3 |
11,1 |
26,3 |
|
ЗМ |
11,5 |
18 |
27,5 |
54 |
100 |
|
|
|
||||||
|
1000 |
4М |
8,1 |
14,6 |
21,8 |
28,1 |
64 |
|
|
5М |
4 |
7,8 |
12,4 |
14,2 |
32,3 |
13
|
|
ЗМ |
7,5 |
11,5 |
18,4 |
36,2 |
62 |
|
750 |
4М |
5,6 |
8,3 |
13,4 |
24,2 |
42,2 |
41,34 |
|
5М |
2,85 |
4,5 |
6,8 |
11,1 |
22,4 |
|
ЗМ |
9,8 |
14 |
22 |
43,5 |
75 |
|
|
|
||||||
|
1000 |
4М |
6,95 |
11,2 |
16,3 |
28,1 |
55 |
|
|
5М |
3,43 |
5,9 |
8,2 |
14,2 |
27,5 |
|
|
ЗМ |
6,3 |
9,9 |
15 |
29,2 |
50 |
|
750 |
4М |
4,2 |
7,4 |
11,1 |
19,4 |
37 |
50,94 |
|
5М |
2,42 |
3,9 |
5,9 |
7,9 |
18,75 |
|
ЗМ |
8,2 |
12,5 |
20 |
39 |
67,2 |
|
|
|
||||||
|
1000 |
4М |
5,66 |
9,5 |
14,2 |
19,3 |
45,5 |
|
|
5М |
2,87 |
4,75 |
7,25 |
9,6 |
22,9 |
Рис.5 Схемы сборки редукторов
3.7.Выбор соединительных муфт
3.7.1. Определение крутящего момента на валу электродвигателя
Тном = 9750 Рном , Нм nдв
где Рном - номинальная мощность на валу двигателя, кВт; nдв - частота вращения вала двигателя, об/мин.
Тном = ............................................................................................................................
14
3.7.2.Определение расчетного крутящего момента для муфты на быстроходном валу редуктора
ТБ.М . = Тном × К1 × К2 , Нм,
где К1 -коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма (табл. 8); К2 - коэффициент, учитывающий группу режима работы механизма (табл. 8)
Таблица 8 Коэффициенты К1 |
и К2 для расчета соединительных муфт |
||||
Тип механизма |
К1 |
|
|
К2 |
|
|
|
Группа режима |
Группа режима |
Группа режима |
|
|
|
|
работы ЗМ |
работы 4М |
работы 5М |
Механизм |
1,3 |
|
1,1 |
1,2 |
1,3 |
подъема |
|
|
|
|
|
ТБ.М . = ............................................................................................................................
Вэлектрореверсивных лебедках соединение вала электродвигателя с валом редуктора обычно осуществляют при помощи упругой муфты, одна из полумуфт при этом выполняет роль тормозного шкива. Чаще всего применяют муфты типа МУВП (муфта
упругая втулочно-пальцевая).
Муфту выбирают по расчетному крутящему моменту ТБМ. При этом должно соблюдаться условие
ТМ .таб ³ ТБ.М . , Нм.
где ТМ .таб - максимальный крутящий момент, передаваемый стандартной муфтой, Нм. Значение ТМ .таб определяют по табл. 9
Таблица 9 Основные параметры втулочно-пальцевых муфт с тормозными шкивами
Типоразмер муфты |
Максимальный момент |
Диаметр тормозного |
|
передаваемый муфтой, |
шкива DTM , м |
|
ТМ .таб , Нм |
|
МУВП-1 |
500 |
0|2 |
МУВП-2 |
800 |
0,3 |
МУВП-3 |
5500 |
0,4 |
МУВП-4 |
7500 |
0,5 |
По табл. 9 выбирают муфту с параметрами:
-типоразмер муфты МУВП
-момент, передаваемый муфтой ТМ .таб , Нм;
-диаметр тормозного шкива DTM, м.
Пример условного обозначения упругой втулочно-пальцевой муфты, обеспечивающей передачу крутящего момента 500 Н.м, с диаметром тормозного шкива 200 мм, изготовленной по ГОСТ 21424-75.
Муфта упругая втулочно-пальцевая 500-200 ГОСТ 21424-75
В нашем случае: Муфта упругая втулочно-пальцевая …………………………………..
15
3.8.Подбор колодочного тормоза
3.8.1. Определение момента сил сопротивления на валу двигателя при установившемся движении:
Т |
|
= |
Smax × Dрасч |
×h |
|
×h |
|
×h |
|
, Нм. |
|
с |
|
п |
б |
м |
|||||||
|
|
2 ×U |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
р.таб |
|
|
|
|
|
|
||
Где Smax - усилие в канате, набегающем на барабан, Нм; Dрасч - расчетный диаметр барабана, м;
U р.таб -табличное значение передаточного числа выбранного редуктора;
hп ,hб ,hм - коэффициенты полезного действия элементов механизма подъема груза
Тс = ............................................................................................................................
3.8.2. Определение требуемого тормозного момента тормоза ТТ .
При установке тормоза на быстроходном валу редуктора должно соблюдаться условие
ТТ = Тс × КТ , Нм
где Кт - коэффициент запаса торможения, принимаемый:
-для группы режима работы ЗМ равным 1,5;
-для группы режима работы 4М равным 1,75;
-для группы режима работы 5М равным 2,0;
ТТ = ............................................................................................................................
Вэлектрореверсивных лебедках устанавливают нормально замкнутые колодочные тормоза, замыкаемые пружиной и размыкаемые электромагнитом или гидротолкателем.
Тормоз устанавливают на тормозном шкиве муфты, соединяющей вал электродвигателя и быстроходный вал редуктора, так как именно в этом месте действует наименьший крутящий момент.
Тормоз выбирают по данным в табл. 10 и 11 При выборе типа тормоза необходимо соблюдать следующие условия:
- диаметр тормозного шкива тормоза должен быть равным диаметру тормозного шкива муфты
DТ .Т = DТ .М ;
- табличное значение момента тормоза должно быть равным или больше расчетного тормозного момента, т.е.
ТТ .таб ³ ТТ
Для выбранного тормоза должны быть известны параметры:
-типоразмер тормоза (ТКТ или ТКГ);
-тормозной момент ТТ .таб , Н.м;
-диаметр тормозного шкива DТ .Т , мм.
16
Таблица 10: Основные параметры колодочных тормозов ТКТ с пружинным замыканием и короткоходовыми электромагнитами переменного тока
Типоразмер тормоза |
Диаметр |
Наибольший тормозной |
Отход коло- |
Ход штока |
|
|
тормозного |
момент ТТ .таб , Нм |
док от |
тормоза, h, |
|
|
шкива |
|
|
шкива, б, мм |
мм |
|
ПВ=25% |
ПВ=40% |
|||
|
DTT, мм. |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
ТКТ-100 |
100 |
20 |
11 |
0,4 |
2,0 |
ТКТ-200/100 |
200 |
40 |
22 |
0,4 |
2,0 |
ТКТ-200 |
200 |
160 |
80 |
0,5 |
2,5 |
ТКТ-300/200 |
300 |
240 |
120 |
0,5 |
2,5 |
Таблица 11: Основные параметры колодочного тормоза с электрогидравлическим толкателем ТКГ переменного тока
Типоразмер тормоза |
Наибольший |
Диаметр тор- |
Отход колодок |
Ход штока, h, |
|
тормозной |
мозного шкива |
от шкива, |
мм. |
|
момент, |
DTT, мм. |
б, мм. |
|
|
ТТ .таб , Нм |
|
|
|
ТКГ-160 |
250 |
160 |
1,2 |
25 |
ТКГ -200 |
300 |
200 |
1,2 |
32 |
ТКГ -300 |
800 |
300 |
1,5 |
50 |
ТКГ -400 |
1500 |
400 |
1,5 |
50 |
ТКГ -500 |
2500 |
500 |
1,5 |
50 |
ТКГ -600 |
5000 |
600 |
1,75 |
50 |
ТКГ -700 |
8000 |
700 |
1,8 |
50 |
В случае, если тормоз с диаметром шкива, равным диаметру шкива заранее подобранной муфты, не обеспечивает достаточный тормозной момент, необходимо выбрать муфту большего размера.
Согласно рассчитанным параметрам подбираем тормоз ………………………………………
и муфту…………………………………………………………………………………………….
4. Определение фактической скорости подъема груза:
|
V |
|
= |
nдв ×p × Dрасч |
, м/мин. |
|
Г .факт |
|
|||
|
|
|
U р.таб × ап |
||
|
|
|
|
||
где |
nдв - частота вращения вала двигателя, об/мин; |
||||
|
Dрасч - расчетный диаметр барабана, м; |
||||
|
U р.таб - передаточное число редуктора; |
||||
|
ап - кратность полиспаста. |
|
|
|
|
VГ .факт |
= ........................................ |
.......... |
|
.................... |
...................................................... |
4.1.Определение расхождения заданной скорости подъема груза с фактической:
17
DVГ = VГ -VГ .факт ×100%
VГ
DVГ = ............................................................................................................................
Величина DVГ не должна превышать 10%.
5. Проверка правильности подборки схемы редуктора.
При конструировании механизма подъема груза может возникнуть ситуация, когда барабан и электродвигатель имеют достаточно большие габариты и не могут находиться по одну сторону от редуктора из-за малого расстояния между быстроходным и тихоходным валами. В этом случае необходимо выбрать схему сборки редуктора «12» или
«21» (рис. 5).
Приложение 1. Варианты задания
Номер |
Вес подни- |
Высота |
Скорость |
Группа |
Схема |
задания |
маемого |
подъема |
подъема |
режима |
компоновки |
|
груза Qr, кН |
груза Нг, м |
груза Vr, |
работы |
лебедки |
|
|
|
м/мин |
механизма |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
50 |
8 |
20 |
ЗМ |
Рис.4 |
2 |
80 |
32 |
20 |
4М |
Рис.1 |
3 |
80 |
6,4 |
10 |
4М |
Рис.3 |
4 |
100 |
26 |
15 |
ЗМ |
Рис.2 |
5 |
125 |
12 |
10 |
ЗМ |
Рис.3 |
6 |
200 |
19 |
8 |
4М |
Рис.3 |
7 |
160 |
7,7 |
10 |
ЗМ |
Рис.4 |
8 |
320 |
12,5 |
5 |
ЗМ |
Рис.4 |
9 |
30 |
25 |
15 |
5М |
Рис.3 |
10 |
50 |
37 |
30 |
4М |
Рис.1 |
11 |
50 |
26 |
15 |
5М |
Рис.3 |
12 |
50 |
38 |
30 |
4М |
Рис.2 |
13 |
50 |
26 |
30 |
4М |
Рис.1 |
14 |
50 |
39 |
25 |
5М |
Рис.2 |
15 |
80 |
27 |
7 |
4М |
Рис.4 |
16 |
80 |
39 |
9 |
ЗМ |
Рис.4 |
17 |
100 |
36 |
10 |
4М |
Рис.2 |
18 |
100 |
46 |
5 |
5М |
Рис.2 |
19 |
80 |
37 |
15 |
4М |
Рис.3 |
20 |
80 |
51 |
15 |
ЗМ |
Рис.4 |
21 |
50 |
98 |
35 |
4М |
Рис.1 |
22 |
50 |
100 |
20 |
5М |
Рис.2 |
23 |
40 |
98 |
18 |
5М |
Рис.3 |
24 |
63 |
98 |
18 |
5М |
Рис.3 |
25 |
50 |
86 |
30 |
4М |
Рис.1 |
18
Библиографический список 1. Александров М.П. Грузоподъемные машины: Учебник для вузов - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана - Высшая школа, 2000.-552 с.
2.Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины. М.: Машиностроение, 1989.-536 с.
3.Александров МП. Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1987.122 с.
4.Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник для строит. спец. вузов и инж.-техн. работников. -М.: Высш. шк., 1991. - 456 с.
19