Определение мощности двигателя и передаточного
числа механизма подъема груза.
Статическая мощность электродвигателя определяется по формуле /1/:
N¢дв.ст. = (Q¢ * g * vгр) / (1000 * hм), (2.1.1.)
где Q’ - масса груза и крюковой подвески, кг;
vcp - скорость подъема груза, м/с;
hм - ориентировочное значение КПД механизма подъема груза (hм = 0,80 .0,85).
N¢дв.ст. = (8180 * 9,8 * 0,08) / (1000 * 0,8) = 8 кВт
По табл. 4П. /2/ выбираем электродвигатель крановый МТКН 311-8 с короткозамкнутым ротором.
Техническая характеристика: мощность N = 9 кВт; частота вращения n = 670 об/мин.; пусковой момент Мпуск = 320 Н*м; маховой момент ротора GDр2 = 1,10 кг* м2; режим работы ПВ = 15%.
Частоту вращения барабана при подъеме груза с заданной скоростью определяют по формуле /1/:
nб = (vгр * iп) / (p * Dб) (2.1.2.)
nб = (5 * 2) / (3,14 * 0,3) = 10,6 об/мин
Общее передаточное число механизма составляет /1/:
uм = nдв / nб (2.1.3.)
uм = 670 / 10,6 = 63,2
Так как uм > 50, то необходимо выбрать схему механизма подъема, содержащую двухступенчатый цилиндрический закрытый редуктор и дополнительную открытую зубчатую передачу.
Назначаем uред = 28, uз.п. = 2,26.
Передаточное число быстроходной ступени (uб) определяется по формуле /1/:
uб = 1,25 * uред (2.1.4.)
uб = 1,25 * 28 = 6,6
Передаточное число тихоходной ступени (uт) определяется по формуле /1/:
uт = uред / uб (2.1.5.)
uт = 28 / 6,6 = 4,2
Определяем частоты вращения элементов привода по формулам /1/:
n1 = nдв
n2 = n1 / uб (2.1.6.)
n3 = n2
n4 = n3 / uт
n1 = 670 об/мин.
n2 = n3 = 670 / 6,6 = 101,5 об/мин.
n4 = 101,5 / 4,2 = 24,2 об/мин.
Определяем крутящие моменты на элемент привода.
Крутящий момент двигателя /1/:
Тдв = (Nдв * 103 * 30) / (p * nдв) (2.1.7.)
Тдв = (9 * 103 * 30) / (3,14 * 670) = 128 Н*м
При установке муфты крутящий момент на быстроходном валу:
Т1 = Тдв * hм , (2.1.8.)
где hм - КПД соединительной муфты (hм = 0,98).
Т1 = 128 * 0,98 = 125,44 Н*м
Крутящий момент на тихоходном валу:
Т2 = Т1 * uб * h12 = 125,44 * 6,6 * 0,97 = 803 Н*м
Т3 = Т2 * hм = 803 * 0,98 = 795 Н*м
Т4 = Т3 * uт * h34 = 795 * 4,2 * 0,97 = 3238,83 Н*м
Общий КПД редуктора определяется по формуле:
h0 = h12 * h34 * hпm , (2.1.9.)
где h12 , h34 - КПД зубчатых передач;
hп - КПД подшипников;
m - число пар подшипников.
h0 = 0,97 * 0,97 * 0,993 = 0,91
Расчет зубчатых передач.
В цилиндрический двухступенчатый редуктор входят быстроходная и тихоходная ступени. Быстроходную ступень принимаем косозубой, тихоходную - прямозубой.
Расчет быстроходной ступени.
Выбираем материал - сталь 45, термообработка - нормализация, твердость НВ = 200.
Определяем допускаемое контактное напряжение по формуле /8/:
[sн] = sн lim b / Sн * ZR * Zv * КНL (2.2.1.1.)
где sн lim b = 2 * НВ +70 при v £ 5 м/с /8/;
Sн - коэффициент безопасности (Sн = 1,1 1,2);
ZR - коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей;
Zv - коэффициент, учитывающий окружную скорость передачи (Zv = 1,00 .1,16);
КНL - коэффициент долговечности (КНL ® NНЕ / NНО), где NНЕ - эквивалентное число циклов напряжений в зубьях; NНО - базовое число циклов напряжений, принимается по графику на рис. 12.21. /8/.
NНЕ = (60*С / Т3max)*(Т3max *t*n + T13*t1*n1 + T23*t2*n2 + .+Ti3*ti*ni),
где С - число колес в зацеплении (с = 1);
Тmax - максимальный крутящий момент, передаваемый колесом в течении времени t за весь срок службы передачи при частоте вращения колеса n.
Другие статьи по технологиям
ИТМ и ВТ. Машины 1 и 2 поколений
Плачевное состояние советской вычислительной
техники сегодня, как говорится, налицо. Окидывая беглым взглядом эту некогда
славную империю, родину знаменитых БЭСМов, давшую миру сто ...
Анализ работы подстанции Южная с исследованием надежности
В настоящее время электрическая энергия
является наиболее широко используемой формой энергии. Это обусловлено
относительной легкостью ее получения, преобразования, ...
Первые бортовые ЭВМ ракетно-космических комплексов и их создатели
Работы по созданию автоматизированных систем
для ракет и ракетных комплексов в Институте кибернетики НАН Украины начались
еще в середине 60-х годов. В институт обратились сотрудник ...