5. Подбор электродвигателя

Необходимую мощность электродвигателя определяем по формуле

Вт,

где S_к — тяговое усилие на барабане, равное 9553 Н;

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

η_леб — к.п.д. механизма лебёдки.

Определить величину скорости V_к можно по формуле

V_к = а·V_г ,

где а — кратность полиспаста (по условию примера, равна 3);

V_г — скорость подъёма груза (по условию примера, равная 30 м/мин).

Подставив эти значения, получим

V_к = 2 · = 0,9 м/сек.

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

η_леб = η_мех = η_б · η_ред = 0,96 · 0,94 = 0,9.

Здесь η_б — к.п.д. барабана, равный 0,96;

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

Подставив известные значения в формулу расчёта мощности электродвигателя, получим

= 9553 Вт = 9,55 кВт

По каталогам электродвигателей или по табл.4 подбираем необходимый электродвигатель. Перегрузка электродвигателя допускается в пределах 5 %. Для среднего режима работы (ПВ=25%) принимаем трёхфазный асинхронный электродвигатель 4А160М8УЗ мощностью N_дв = 11 кВт и n_дв= 720 мин^-1..

Радиус корпуса электродвигателя В_з = 179 мм.

Габаритная длина электродвигателя L_дв = 624 мм.

5. Подбор редуктора. Определяем скорость вращения барабана по среднему диаметру навивки каната

об/мин,

где D_ср — средний диаметр навивки каната (см. рис. 2).

D_ср = D_б + 2 d_к = 220 + 2 · 9,9 = 240 мм = 0,24 м

тогда

71,65 ≈ 72 мин^-1.

Определяем передаточное число редуктора по формуле

Подбираем редуктор (табл. 5 и 6) по передаточному числу, синхронной частоты вращения двигателя, режиму работы, мощности и межосевому расстоянию входного и выходного вала.

В табл.6 значения мощности, подводимой к редуктору, соответствуют среднему режиму работы (ПВ—25%). Для получения значений мощности при лёгком режиме работы табличные величины следует увеличить, а при тяжёлом – уменьшить на 15 – 18 %.

Принимаем редуктор типа Ц2–300 (рис.3), с характеристикой: ì_ред = 12.41, максимальной мощностью, которая может быть передана редукторм при 750 синхронных оборотах вала двигателя – 29.5 кВт. По табл.7 находим все остальные размеры редуктора:

Рис. 3 Схема двухступенчатого редуктора

Габаритные размеры: L = 620 мм, В = 300 мм, Н = 362 мм, В_max = 505 мм; межосевое расстояние: А = А_Б + А_Т, А_Б – межосевое расстояние быстроходной ступени 125 мм, А_Т – межосевое расстояние тихоходной ступени, равное 175 мм. Число зубьев передачи: Z₁= 28, Z₂ = 59, Z₃ = 20, Z₄ = 79.

Тогда

А = 125 + 175 = 300 мм.

После получения габаритных размеров барабана и электродвигателя наобходимо проверить возможность размещения их на раме лебёдки по одну сторону редуктора. Для этого должно выполняться следующее условие:

,

где В₃ – радиус корпуса электродвигателя;

S – зазор между ребордой барабана и корпусом электродвигателя. Обычно принимают S = 40 – 50 мм.

Если

,

то необходимо либо выбрать другой редуктор с большими значениями А_Б и А_Т или, если по условию расположения механизмов невозможно разместить двигатель и барабан на разные стороны редуктора, вводить отдельную открытую зубчатую передачу.

В нашем примере

,

374 > 300, что недопустимо, следовательно их необходимо разместить по обе стороны редуктора

Произведём пересчёт действительной скорости подъёма груза. Так как фактическое число оборотов барабана равно

мин^-1,

то фактическая скорость каната, навиваемого на барабан, будет

V_к.ф = π D_ср n_б.ф = 3,14 · 0,24 · 72 = 54,25 мин^-1

Следовательно, действительная скорость подъёма груза равна

мин^-1

Отклонение скорости подъёма груза от заданной составляет

ΔV =

что не превышает допустимого значения .