1.5 Проектный и прочностной расчет барабана
Найдём полную длину барабана по формуле
,
мм
где lн - длина нарезной части каната, мм;
tн - шаг нарезки, мм.
tн = dк + (2 ÷ 3) = 24 + 3 = 27 мм;
,
мм;
zо = zр + zз + zк;
где zз = 2 ÷ 3 - число запасных витков;
zк = 2 ÷ 3 - число витков на закрепление каната;
zр - число рабочих витков.
;
zо = 9,44 + 3 + 3= 15,44;
мм;
мм.
Толщину стенки найдём по формуле
мм.
Стенка барабана проверяется на напряжение сжатия
МПа;
где [ σ сж] = 110 МПа - допускаемое напряжение сжатия для стального барабана;
f = 0,7 - 0,8 - коэффициент, учитывающий влияние упругой деформации каната и барабана.
МПа;
77 МПа < 110 МПа.
При условии Lп > 3Dб барабаны рассчитывают на прочность от деформации кручения и изгиба.
Lп = 1160 мм < 3Dб = 2430мм.
Выбираем барабан: полная длина барабана – 1160 мм
диаметр барабана – 810 мм
1.6 Определение мощности и выбор электродвигателя
кВт;
где
=
0,3 - скорость подъёма, м/сек;
= 0,8 ÷ 0,85 - общий к.п.д. грузовой лебёдки.
По найденной Nст и ПВ 40% из табл.16/2/ выбираем двигатель MTH 612-8;
Nдв = 60 кВт; nдв = 575 об/мин; Iр = 5,25 кгм2.
1.7 Кинематический расчет привода. Выбор редуктора
Передаточное число редуктора механизма подъёма определяется по формуле:
u = nдв/nб;
где nдв - обороты двигателя, об/мин;
nб - обороты барабана, об/мин.
об/мин;
u = 575/14,15 = 40,6
По передаточному отношению из табл.12 /2/ выбираем исполнение II и передаточное число редуктора uр = 40,17. Редуктор РМ - 1000, N = 67 кВт,
nр = 600 об/мин.
1.8 Расчет и выбор тормоза
Тормоз выбираем по тормозному моменту
Нм
где kт = 2 - коэффициент торможения;
Мст - статический момент, Нм.
Нм;
По табл.V.2.23. /4/ выбираем тормоз ТКГ - 400 Мт = 1500 Нм, Iм = 4,8 кгм2.
1.9 Расчет двигателя на нагрев
Проверку двигателя на нагрев производим по формуле:
,
Нм;
,
где φ = 1,5 - 1,6 – кратность среднего пускового момента..
Нм;
Время цикла
Tц = 8tу + 2∑tпi , с;
где tу - время уставки, с;
tп - время пуска двигателя, с.
Рисунок 5 График загрузки механизма подъёма
Таблица1 К расчёту на нагрев
-
Qн = 200000Н
Q1 = 150000Н
Q2 = 390000Н
Q3 = 10000Н
Si, Н
50500
37870
9840
2520
Mстi, Нм
1060
795
206,7
53
4,7
3,5
9,2
0,23
4151,38
6682,13
12300,4
13768,23
tп, сек
1,67
1,03
0,56
0,5
Время уставки:
с;
с.
Угловая скорость двигателя:
рад.
Средний квадратичный момент:
где ∑ Mстi - сумма статических моментов, Нм.
Средняя квадратичная мощность:
кВт < 60 кВт
Средняя квадратичная мощность двигателя меньше максимальной мощности двигателя, значит, выбранный двигатель подходит для рассчитываемого механизма подъема груза.