Розрахунок вилочних захоплювачів

Найнапруженіший елемент вилочного вантажозахоплювача – спинка вил, особливо місце їх з’єднання. При його розрахунку треба приймати до уваги те, що вантаж може впливати на вільні кінці вил. При розрахунку виловах захоплювачів зі здвоєними вилами навантаження на одну з них при вазі вантажу треба приймати. Виходячи з цього визначають навантаження, яке припадає на найбільш навантажену вилу.

Момент, згинаючий спинку захоплювача:

(4.1)

де а - відстань від точки прикладання найбільшого навантаження до спинки захоплювача.

Напруження у матеріалі вил:

(4.2)

де - площа поперечного перерізу вили;

- момент опору цього перерізу.

Рис. 4 – До розрахунку вилочного захвату

Розрахунок електромагнітного захоплювача

Розрахунок передбачає визначення спільних параметрів електромагнітів.

Сила притягнення електромагнітного захоплювача повинна бути більше маси вантажу для вантажонесучих магнітів і більше сумарного опору переміщення вантажу для вантажоведучих електромагнітів.

Необхідна сила притягнення розраховується за формулою:

Для вантажопідйомних електромагнітів

(4.3)

для вантажоведучих електромагнітів

(4.4)

де к_з =1,1...1,3 – коефіцієнт запасу;

- коефіцієнт тертя спокою вантажу що штовхається.

Враховуючи неможливість забезпечення щільного контакту по всій поверхні вантажів, у розрахунках приймають повітряний зазор між вантажем і полюсами електромагніта см.

По прийнятим значенням івизначають конструктивний фактор електромагніта:(який повинен бути більше 93).

(4.5)

Магнітну індукцію у повітряному зазорі приймають згідно з наступними даними.

	20	40	60	80	100	150	200	300	400	600	800	1000	2000
Вд	5	6,7	8,1	9	9,5	10,5	11	11,5	11,7	11,8	11,9	12	12,2

Матеріал елементів електромагніту повинен забезпечувати отримання прийнятого значення магнітної індукції.

Співвідношення площ внутрішнього і зовнішнього полюсів необхідно вибирати у межах 0,65...0,8, до того ж більші значення відносяться до електромагнітів менших розмірів.

Площа внутрішнього полюса знаходиться за формулою:

(4.6)

де - коефіцієнт, враховуючий співвідношення корисних проводімостей зовнішнього і внутрішнього полюсів=0,85...0,9.

Площа зовнішнього полюса

(4.7)

Діаметр внутрішнього полюса

(4.8)

Діаметр сердечника звичайно приймають у діапазоні:

(4.9)

Необхідне число ампер-витков котушки електромагніта

(4.10)

Коефіцієнт орієнтовно враховує ампер-витки, приходящіє на сталь, і повітряний зазор між сердечником і якір.

Потужність котушки

(4.11)

де - середня довжина витка котушки, см;

- питомий опір міді обмотаного дроту (при )м;

- площа поперечного перерізу обмотаного простору, см;

- коефіцієнт заповнення обмотаного простору, =0,4...0,5.

Площа поперечного перерізу обмотаного простору (рис.6.2)

(4.12)

де ,- відповідно висота і ширина обмотаного простору, см.

Висоту і ширинуобмотаного простору приймають згідно з умовою

Рис. 5 – Параметры катушки электромагнита

Діаметр середнього витка обмотки

(4.13)

Довжина середнього витка обмотки

(4.14)

Сила струму у катушки

(4.15)

де - напруження, яке подається на котушку електромагніта, В;

- номінальне напруження живлення, В (=220В)

- можливе відхилення напруження від номінального, % (=+5%...-15%)

Необхідне число витків

(4.16)

Припустима потужність катушки згідно з умовами нагрівання визначається за умовою теплового стану, кВт:

(4.17)

де - коефіцієнт тепловіддачі, враховуючий оребрение корпусу електромагніта,=0,0025 Вт(смград);

- припустимий перегрів котушки( для підйомних електромагнітів =160);

- поверхня охолодження котушки, см

(4.18)

- зовнішній діаметр електромагніта, см;

- повна його висота, см.

У таблиці 6.1 дана технічна характеристика вантажопідйомних електромагнітів, а у таблиці 6.2 – параметри гальмових електромагнітів постійного струму, який використовується у вантажозахоплюючих пристроях.

Таблиця 6.1 - Технічні дані круглих вантажопідйомних електромагнітів

Параметр	МО2	М22ВУ М22ТУ	М12	М42ВУ М42ТУ
Вантажопідйомна сила() під час захоплення: стальних болванок, плит, листів, рейок, балок стального скрапа, чавунних чушек, стальної стружки	5,5/1,8 5,5/0,25 -	6 0,2 0,08	10,1/3,5 10,1/0,75 -	16 0,6 0,2
Споживча потужність, кВт: номінальна максимальна	1,26 1,84	2,3 4	1,56 2,86	7,5 12,2
Розміри, мм: діаметр повна висота	520 -	785 275	650 -	1170 275
Маса, кг	190	550	405	1500

Таблиця 4.2 -Параметри гальмових електромагнітів типу МП

Тип електромагніта	Напруга живлення ,В	ПВ %	Тягове зусилля, кг	Потужність електромагніта, Вт	Маса, кг
МП-101У2 МП-101Т2	110	25 40	28 23	130 95	9
	220	25 40	28 23	130 100
	440	25 40	28 23	200 170
МП-201У2 МП-201Т2	110	25 40	96 78	250 170	21
	220	25 40	96 78	250 170	21
	440	25 40	96 78	400 260	21
МП-301У2 МП-301Т2	110	25 40	200 165	400 230	38
	220	25 40	200 165	400 240	38
	440	25 40	200 165	640 400	38