1.11.3 Визначення розмірів барабана

Діаметр барабана визначається діаметром каната. Нарощування діаметра барабана збільшує вагу, вартість і трудомісткість ремонту, але підвищує довговічність каната.

Мінімальний діаметр барабана:

D₁ ≥ (К_б1-1) · d_к , (к.п. 1.4)

де К_б1 – коефіцієнт, що залежить від режиму роботи.

Довжина барабана

Довжина барабана залежить від довжини каната, який потрібно навити, тобто від висоти підіймання й кратності поліспаста. Довжина нарізного барабана з одношаровим навиванням орієнтовно дорівнює: для одинарного поліспаста (див. схему) L_б ≈ l ; для здвоєного поліспаста L_б ≈2l,

де l – довжина нарізної частини барабана, мм (при здвоєному поліспасті довжина одного з двох полів нарізки), яка знаходиться як добуток кроку нарізки t та сумарної кількості витків z_В:

l = z_В  t , (к.п. 1.5)

t = (1,1÷1,2)d_К (к.п. 1.6)

z_В ≈ z_Р = L_К / l_В (к.п. 1.7)

Для одинарного поліспасту Для здвоєного поліспасту

Схема для розрахунку довжини барабана

Довжина каната L_К (м), крім висоти підіймання, залежить від кратності поліспаста: L_К = H  i_n , (к.п. 1.8)

Довжину одного витка каната потрібно визначити в метрах:

l_В =   D_б.сер. / 1000 , (к.п. 1.9)

1.11.4 Вузол закріплення каната на барабані. Розрахунок болтів: sк, Nб, р.

1.11.5 Вибір електродвигуна і редуктора. Визначення фактичної швидкості підіймання вантажу: _бф, V_кф, V_Ф.

Електродвигун вибирають за потужністю та відносною тривалістю вмикання ТВ :

Статична потужність, кВт:

N_СТ = G_вV / _м, (к.п. 1.10)

де _м – ККД механізму підіймання.

Редуктор вибирають за передаточним числом u_р.п та моментом кручення на тихохідному валу М_ТИХ.

Потрібне передаточне число:

u_р =_дв /_б, ( к.п. 1.11)

_дв – кутова швидкість двигуна, с^-1 :

_дв = n_дв / 30  0,1n_дв ; (к.п.1.12)

_б.п – потрібна кутова швидкість барабана, с^-1 :

_б = V_к / R . (к.п. 1.13)

Швидкість каната, який навивається на барабан, м/с:

V_к.п =Vі_п . (к.п. 1.14)

Найбільший статичний момент на тихохідному (вихідному) валу редуктора, кНм:

М_ТИХ ≈ G_в R / i_п , (к.п. 1.15)

1.11.6 Вибір гальма

Гальмо вибирають таким чином, щоб фактичний гальмівний момент М_ГФ був більшим, ніж розрахунковий М_Г.Р:

М_ГФМ_Г.Р=К_ГМ_{СТ.О .} , (к.п. 1.16)

де М_СТ.О – статичний момент на валу двигуна, створюваний вантажем, що

опускається, Нм:

(к.п. 1.17)

де u_м. –передаточне число механізму u_м.=i_п u_р.

Коефіцієнт запасу гальмування механізму підіймання К_Г = 1,5.

1.11.7 Визначення тривалості розгону t_П.П ( J_, М_н, М_сер.п , М_ст.п, М_дин) та зупинки t_П.Г , прискорення а_п.п і сповільнення а_г.о, а також гальмівного шляху l_Г вантажу.

Вибраний двигун під час розгону має забезпечувати виконання двох умов:

- тривалість розгону вантажу на підйом не повинна перевершувати рекомендовану t_П.П 3 с.;

- прискорення під час розгону вантажу на підйом не повинно перевершувати рекомендоване [а]= 0,6 м/с².

а_п.п = V_ф / t_П.П  [а]= 0,6 м/с² (к.п. 1.18)

Якщо не виконується перша умова, слід вибрати більш потужний двигун, якщо друга – менш потужний.

Вибране гальмо під час зупинки вантажу, який опускається, має забезпечувати виконання двох умов:

а_г.о = V_ф / t_г.о  [а]= 0,6 м/с², (к.п 1.19)

l_Г = V_Фt_г.о / 2 l_Г  (к.п. 1.20)

де t_г.о - тривалість гальмування вантажу, що опускається, с.

Якщо не виконується перша умова, слід відрегулювати вибране гальмо на менший гальмівний момент, якщо друга – вибрати гальмо із більшим гальмівним моментом.

РОЗДІЛ 2 РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМУ ПЕРЕСУВАННЯ ВІЗКА

Для розрахунку механізму пересування візка необхідні такі вихідні дані: вантажопідіймальність Q, т; швидкість пересування візка V_В, м/с; група класифікації (режим роботи) механізму пересування за ИSО 4301/1; відносна тривалість вмикання механізму (ТВ),%; конструктивні особливості візка (кількість коліс, із них: привідних і т.ін.).

Вихідні дані наведені в тому ж додатку Д1, що й дані для розрахунку лебідки. Як приклад, нижче буде виконаний варіант із наступними вихідними даними: Q = 10т; V_В = 0,7 м/с; група класифікації (режиму роботи) – М4; ТВ = 15%; конструктивні особливості механізму пересування – проектується для візка мостового крана, який працює у приміщенні; кількість коліс n_к = 4, з них: приводних n_пк = 2.

1. Вибір кінематичної схеми

Редуктори циліндричні триступінчасті вертикальні

На рис.2.1 зображені деякі кінематичні схеми механізмів пересування: візків мостових кранів (рис.2.1,а,б), візка для вивезення готових залізобетонних виробів із цеху на склад (рис.2.1, в), бетоноукладача та іншого обладнання (рис.2.1, г).

Cхеми на рис.2.1,а,б характерні використанням редукторів циліндричних вертикальних триступінчастих типу ВКУ, 2ЦЗвк, 2ЦЗвкф центрального та консольного розташування. Типова для сучасних кранових візків схема (рис.2.1,б) з навісним редуктором 2ЦЗвкФ має такі особливості:

– двигун з редуктором пов’язані зубчастою муфтою, причому корпус двигуна прикріплений фланцем до фланця редуктора;

– редуктор закріплений на рамі візка за допомогою спеціального пальця, а шліцевий вал привідного колеса входить у порожнистий вихідний вал редуктора;

– гальмо прикріплене безпосередньо до корпусу редуктора, на вільному кінці швидкохідного вала якого встановлено гальмівний шків.

Характерною особливістю схем на рис.2.1, в, г є використання двосту-пінчастого горизонтального редуктора й передач: пасової й ланцюгової або зубчастої.

Різноманітні кінематичні схеми механізмів пересування кранів наведені в [3…6]. У механізмах пересування зручно використовувати електродвигуни типу МТF з фазним ротором, які забезпечують ступінчасте керування швидкістю візка, хоча значно дорожчі порівнянно з короткозамкненими крановими двигунами МТКF, а тим більше – з двигунами АИР, 4А, 4АС єдиної серії. Конструкція механізму спрощується, якщо використовуються двигуни із вмонтованим гальмом.

Виконуючи індивідуальне завдання, треба вибрати кінематичну схему механізму пересування і навести експлікацію її елементів.