Практичне заняття № 5

Тема: Розрахунок механізму підйому.

Мета роботи: Ознайомлення з методикою розрахунку механізму підйому.

План

1. Вибір тягового органу та розрахунок основних параметрів вузлів механізму підйому

2. Вибір електродвигуна привода механізму підйому.

3. Визначення загального передаточного числа механізму підйому.

4. Вибір редуктора за розрахунковим крутним моментом.

Розрахувати механізм підйому. Вантажопідйомність Q, швидкість підйому вантажу v, висота підйому вантажу Н і режим роботи наведені в табл. 14.

Таблиця 14

Варіанти завдання

Величина	Варіанти
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Q, кг	300	350	400	450	500	550	550	550	500	450	650	700	600	900	800
v, м/с	0,08	0,07	0,08	0,07	0,08	0,07	0,08	0,07	0,06	0,06	0,07	0,08	0,07	0,08	0,07
Н, м	7	6,5	5	5,5	5	5,5	5	5,5	5	5,5	4,5	7,5	8	4	8,5
Режим роботи	Л	С	Л	С	Л	С	Л	С	Л	С	Л	С	Л	С	Л
Uп – кратність полі-спаста	2

Рис.1 Кінематична схема приводу

Вибір тягового органу та розрахунок основних параметрів вузлів механізму підйому

1. Визначаємо зусилля в канаті , що набігає на барабан. Приймаємо механзм підйому з одиночним двохкратним поліспастом:

, Н

де:

Q – номінальна вантажопідйомність крана , кг

Z – число поліспастів , 1

u_n – кратність поліспаста, 2

₀ – загальний ккд поліспаста і обвідних блоків

Оскільки вільні блоки відсутні, то по формулі:

Де _бл = 0,98

2. Визначаємо розривне зусилля в канаті :

F  F_k  k

k = 5,5 – коефіцієнт запасу міцності

З урахуванням даних вибираємо по ГОСТу 3069-80 канат подвійного звивання типу ЛК-0 конструкції _____ діаметром d=__ мм, що має при маркировочній групі дротів ______ МПа розривне зусилля F=___ Н.

3.Визначимо фактичний коефіцієнт запасу міцності каната:

,  k = 5,5

Де F – розривне зусилля каната, Н

F_б – зусилля в канаті, Н

4.Визначимо необхідний діаметр барабана

D≥d·e

де d (мм )– діаметр каната;

е=18 – коефіцієнт.

Приймаємо діаметр барабана D = _____мм.

Приймаємо підвіску крюкову типу __, вантажопідйомністю ___ т, що має гак №__ ГОСТ 6627-74.

5.Визначаємо довжину каната, що навивається на барабан

L_k=H·u_п+ π D (z₁+z₂)

де Н – висота підйому вантажу в м;

u_п – кратність поліспаста, u_п=2;

z₁ – число запасних (невикористовуваних) витків на барабані до місця кріплення, z₁=1,5..2;

z₂ – число витків каната, що знаходиться під затискним пристроєм на барабані, z₂=3..4

6.Визначаємо робочу довжину барабана.

, м

Де L_k ( м) – довжина каната, що навивається на барабан;

t – крок витка, t=_____ м;

m – число шарів навивки, m=1;

D (м) – діаметр барабана;

φ – коефіцієнт нещільності навивки, φ=1

7.Визначимо повну довжину барабана.

L= L_б+ L₁+ L₂

L₁=0,04 м – відстань до опори; L₂=0,07м – відстань до опори.

8.визначаємо мінімальну товщину стінки литого чавунного барабана:

δ_min=0.02·D_б+(0,006…0,01),

де D_б= D-d – діаметр барабана.

Приймаємо δ=___ мм

Необхідно прийняти матеріал барабана (σ_у=___ МПа, σ_сж=____ МПа).

9.Визначаємо напругу стиску в стінці барабана:

,

σ_сж<[σ_сж]

10.Визначаємо статичну потужність двигуна.

,

Q – номінальна вантажопідйомність, кг;

υ_г – швидкість підйому вантажу, м/с;

η – КПД механізму.

Вибір електродвигуна привода механізму підйому

Вибираємо крановий електродвигун з фазним ротором MTF Р_ном=__ кВт, частота обертання n=_____ хв^-1. Момент інерції ротора I_p=__ кг^.м², максимальний пусковий момент двигуна Т_max=__ Н·м, пусковий момент Т_пуск=___ Н·м, маса m=___кг

11.Визначаємо частоту обертання барабана:

, хв^-1

и_п – кратність поліспаста;

υ_г– швидкість підйому вантажу, м/с;

D_расч= D – розрахунковий діаметр барабана, м.

12.Визначаємо передаточне число привода

13.Визначаємо розрахункову потужність редуктора.

Р_р=К_р·Р,

к_р=1 – коефіцієнт, що враховує умови роботи редуктора;

Р=Р_с кВт – найбільша потужність, передана редуктором при нормально протікаючому процесі роботи механізму.

Визначення загального передаточного числа механізму підйому

По передаточному числу і потужності вибираємо редуктор з передаточним числом u_р=____ і потужністю на швидкохідному валові при середньому режимі роботи Р_р=___ кВт.

14.Визначаємо момент статичного опору на валові двигуна в період пуску.

, Н·м

η_б =0,94 – ККД барабана;

η_пр - ККД приводу барабана.

15.Номінальний момент, переданий муфтою.

Т_м^ном=Т_с= ____ Н·м.

16.Визначаємо номінальний момент на валові двигуна.

^,

17.Визначаємо розрахунковий момент для вибору з’єднувальної муфти.

Т_м=Т_м^{ном .}k₁ ^. k₂,

k₁=1,3 – коефіцієнт, що враховує ступінь відповідальності механізму;

k₂=1,2 – коефіцієнт, що враховує режим роботи механізму.

Вибираємо найближчу по необхідному моменту, що крутить, пружну втулочно-пальцеву муфту №___ з гальмовим шківом діаметром Dт=___ мм і найбільшим переданим крутним моментом, ___ Н·м, момент інерції муфти І_м=____ кг ^.м².

18.Визначаємо момент інерції муфти і ротора двигуна.

І=І_р+І_м

19.Визначаємо середній пусковий момент двигуна.

,

де ψ_max =Т_max/T_ном – максимальна кратність пускового моменту електродвигуна,

ψ_min=1,4 – мінімальна кратність пускового моменту електродвигуна;

Т_max– максимальний пусковий момент двигуна, Н·м;

T_ном – номінальний момент двигуна, Н·м.

20.Визначаємо час пуску при підйомі вантажу.

, с

δ=1,1 – коефіцієнт, що враховує вплив обертових мас привода механізму;

T_с – момент статистичного опору на валові двигуна при пуску;

υ – швидкість підняття вантажу, м/с;

η – КПД механізму.

21.Визначаємо фактичну частоту обертання барабана.

хв^-1,

22.Визначаємо фактичну швидкість підйому вантажу:

^м/_с,;

23.Визначення прискорення при пуску.

м/с²,

24.Визначаємо момент статичного опору на валові двигуна при гальмуванні механізму:

,

z=1 – число віток каната;

η_б – КПД барабана;

η_т – КПД привода від вала барабана до гальмового вала;

u_т– загальне передаточне число між гальмовим валом і валом барабана.

25.Визначимо момент, створюваний гальмом:

T_т≥T_ст ^.К_т, Н·м,

k_т=1,75 – коефіцієнт запасу гальмування.

Вибираємо гальмо ТКТ з гальмовим моментом __ Н·м і діаметром гальмового шківа D_т=___ мм. Регулюванням можна одержати необхідний гальмовий момент T_т= ____ Н·м.

26.Визначаємо час гальмування при опусканні вантажу:

, с.

δ=1,1 – коефіцієнт, що враховує вплив обертових мас привода механізму;

27.Визначаємо шлях гальмування механізму підйому вантажу:

м,

28.Визначаємо час гальмування в припущенні, що швидкість підйому вантажу й опускання вантажу однакові:

c

29.Визначаємо уповільнення при гальмуванні:

м/с²