3.Выбор электродвигателя

Необходимую мощность электродвигателя определяем по формуле:

Вт,

где S_к - тяговое усилие на барабане, S_к = 20438 Н;

V_к - скорость навивки каната на барабан, м/сек;

η_леб - к.п.д. механизма лебедки.

Определяем величину скорости V_к по формуле:

V_к = а·V_г

где а - кратность полиспаста, а =4;

V_г - скорость подъема груза, V_г = 0,17 м/с.

С учетом этих значений, получим

V_к = 4 · 0,17 = 0,68 м/с.

К.п.д. механизма лебедки определяем следующим образом:

η_леб = η_мкх = η_б · η_ред = 0,96 · 0,94 = 0,9

где η_б - к.п.д. барабана, равен 0,96, η_б = 0,98·0,98 = 0,96;

η_ред - к.п.д. редуктора, равный 0,94.

Подставив известные значения в формулу расчета мощности электродвигателя, получим

= 15442 Вт = 15,4 кВт

По каталогам электродвигателей или по табл.4 [3], подбираем необхо-димый электродвигатель. Перегрузки электродвигателя допускается в преде-лах 5 %. Для среднего режима работы (ПВ=25%) выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель 4А160М6У3 мощностью N_дв = 15 кВт, с синхронной скоростью вращения 1000 об/мин, с учетом скольжения фактическая скорость равна ω = 970 об/мин. Радиус корпуса электродви-гателя Вз = 250 мм. Габаритна длина электродвигателя L_дв = 840 мм.

4.Выбор редуктора.

Определяем частоту вращения барабана по среднему диаметру навивки каната:

об/мин

где D_ср - средний диаметр навивки каната (см. рис. 3).

D_ср = D_б + 3 d_к = 280 + 3 · 14,0 = 322 мм = 0,322 м

тогда

40,35 ≈ 40об/мин.

Определяем требуемое передаточное число редуктора по формуле:

По табл. 6 и 7 [3] выбираем редуктор по передаточному числу, син-хронной частоте вращения элеутродвигателя, режиму работы, мощности и межосевому расстоянию входного и выходного вала, момента на выходном валу. В табл. 6 [3] значение мощности, подводимой к редуктору, соответ-ствуют среднему режиму работы (ПВ - 25%). Для получения значений мощности при легком режиме работы табличные величины следует увели-чить, а при тяжелом - уменьшить на 15 ... 18 %. Вариантом задания на кур-совую работу определен средний режим работы лебедки, следовательно табличные значения принимаем без корректировки.

Выбираем редуктор типа Ц2- 300, схема которого приведена на рис. 4, с передаточным числом: ì_ред = 24,9 максимальной мощностью, которая может быть передана редуктором при 1000 об/мин синхронных оборотах вала двига-теля, - 18,3

По табл.7 [3] находим все другие размеры редуктора :

Габаритные размеры редуктора: L = 620 мм, В = 300 мм, Н = 362 мм, межосевое расстояние: А = А_Б + А_Т, А_Б – межосевое расстояние быстроходной ступени, А_Б = 125 мм, А_Т - межосевое расстояние тихоходной ступени, А_Т = 175 мм. Число зубьев передачи: Z1= 25, Z2 = 76, Z3 = 25, Z4 = 68.

Тогда межосевое расстояние (Рис. 4)

А = 125 + 175 = 300 мм.

Проверка возможности размещения электродвигателя и барабана лебедки с одной стороны редуктора (11 схема редуктора). Проверим выпол-нение следующего условия:

где В₃ - радиус корпуса электродвигателя;

S - промежуток между ребордой барабана и корпусом электродвигателя обычно принимают S = 40 - 50 мм.

Если

,

то возможны три варианта изменения компоновки механизма лебедки: а) выбрать другой редуктор с большими значениями АБ и АО; б) разместить двигатель и барабан по разные стороны от редуктора; в) ввести отдельную открытую зубчатую передачу (если по условию расположения механизмов лебедки невозможно разместить двигатель и барабан по разные стороны от редуктора).

В нашем случае

515 > 300

что недопустимо, следовательно электродвигатель и барабан необходимо разместить по разные стороны редуктора.

Определим действительную скорость подъема груза. Поскольку фактическая частота

Рисунок 4 - Схема двухступенчатого редуктора

вращения барабана равна

об/мин

то фактическая линейная скорость каната, навиваемого на барабан, будет равна

V_к.ф = π·D_ср·n_б.ф = 3,14 · 0,322 · 39 = 39,43 м/мин. = 0,657 м/с.

Следовательно, действительная скорость подъема груза равна

м/с

Отклонение действительной скорости подъема груза от заданной составляет

ΔV =

что не превышается допустимых .