1.4.2 Проверка барабана на прочность

Определение изгибающего момента по формуле:

, (41)

Определение крутящего момента по формуле:

, (42)

Цилиндрическую стенку барабана проверяем на совместное действие изгиба и кручения по формуле:

, (43)

где - суммарный момент;

– момент сопротивления;

Суммарный момент определяем по формуле:

, (44)

где – изгибающий момент;

– крутящий момент.

Момент сопротивления определяем по формуле

Допустимое напряжение на барабан:

МПа – предел прочности барабана

МПа МПа

Условие выполняется.

1.4.3 Крепление каната на барабане

Рисунок 10 – Крепление конца каната на барабане с помощью прижимных планок

Расчётное натяжение каната определяется по формуле:

, (45)

где - основание натурального логарифма; ()

- угол обхвата барабана запасными витками; ()

- коэффициент трения между канатом и барабаном; ()

Определим усилие прижатия каната планками по формуле:

, (46)

где к – коэффициент запаса надёжности крепления каната; (к ≥ 1,25)

- приведённый коэффициент трения на поверхности планки; ()

m – коэффициент учитывающий эйлерову силу; (m = 1)

Определим усилие шпильки по формуле:

, (47)

где - допускаемое напряжение; Па;

- внутренний диаметр резьбы болта (шпильки); (мм)

Определим количество планок:

, (48)

Количество планок: 2

1.5 Электропривод

1.5.1 Определение мощности и выбор двигателя

Электродвигатель выбираем из условия , (49)

Определяем расчетную мощность электродвигателя:

, (50)

- статическая мощность, кВт;

- коэффициент использования номинальной грузоподъемности; ()

- коэффициент, учитывающий схему регулирования скорости; (=1,19)

- коэффициент, учитывающий фактическую продолжительность включения; (=0,82)

- коэффициент пусковых потерь, =1,5;

, (51)

- общий КПД механизма, ;

Выбираем двигатель: МТН 611-10

Технические характеристики:

Частота вращения вала n=570 мин^-1;

Мощность на валу P=53 кВт, при ПВ=25%;

Пусковой момент T=932 Н∙м;

Момент инерции ротора J=4,325 кг∙м²;

Масса m=900 кг.

1.5.2 Проверка двигателя по пусковому моменту

Главное условие , (52)

, (53)

, (54)

где - статический момент, Н·м;

- инерционный момент от вращающихся масс, Н·м;

- инерционный момент от поступательно движущихся масс, Н·м;

Н·м, (55)

где - количество ветвей каната закрепленных на барабане, ,

- передаточное число редуктора,

_{, (56)}

- частота вращения барабана, мин.

мин_{, (57)}

_{, (58)}

где - время пуска:

с, (59)

- допускаемое ускорение; (м/c²)

- частота вращения электродвигателя; (= 570 мин^-1)

- момент инерции ротора электродвигателя;

_{, (60)}

Условие выполняется,

1.6 Выбор стандартных элементов

1.6.1 Выбор редуктора

Мощность редуктора определяем по формуле:

, (61)

где - мощность редуктора,

- мощность двигателя, кВт;

- коэффициент, учитывающий группу режима, =1

Выбираем редуктор Ц2-500Н

Рисунок 11 – Редуктор Ц2-500Н

Наибольшая мощность, передаваемая редуктором при нормально протекающем процессе работы механизма кВт

Номинальная частота вращения мин^-1

Передаточное число редуктора

_{Крутящий момент Tб на тихоходном валу определяют по формуле:}

_{, (62)}

_{где Up – фактическое передаточное число редуктора;}