Балтийский государственный технический университет

«ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова

Кафедра Н1: Мехатроника и робототехника

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: Расчет электропривода подъемного звена манипулятора

Выполнил: Евстифеев А. С.

Группа: Н101

Проверил: Савельев Б.Н.

Санкт-Петербург

2013

Оглавление

1.Техническое задание 3

2. Кинематическая схема электропривода. 4

3. Проектировочный расчёт подъёмника. 4

3.1. Выбор диаметра каната. 4

3.2. Определение размеров блоков и барабанов. 5

3.3. Определение диаметра оси блока. 5

3.4. Определение КПД блока. 6

3.5. Связь веса противовеса и диаметров грузового барабана. 7

3.6. Ускорение платформы и мощность двигателя. Выбор двигателя и редуктора. 9

4.Проверочный расчет подъемника. 16

4.1.Расчет пусковых резисторов и построение пусковой диаграммы. 16

4.2.Вывод уравнения движения подъемника. 18

4.3. Числовой расчет. 21

1.Техническое задание

Рассчитать и спроектировать электропривод подъёмника для поднятия груза весом Q_г на высоту H за время T с последующим опусканием ненагруженного подъёмника весом Q_п . Горизонтальные перемещения подъёмника предотвращаются трением о направляющие. Привод осуществляется тросовой передачей, в которой применены три направляющих блока с углом обхвата 90ᵒ; напряжение питающей сети – 220 В постоянного тока; условия эксплуатации обычные – подъёмник монтируется в сухом закрытом помещении, где температура не превышает +308 К.

Таблица 1.Техническое задание

Вар. № Вел	Qг	Qп	H	T		ΔT	Тип редуктора	Питание
Размерность	Н	Н	м	с	м/с2	с
4	125	350	3,6	3,1	3,3	0,2	П	Постоянный ток 220 В

2. Кинематическая схема электропривода.

Основой для проектировочного расчёта является кинематическая схема привода, которая выбирается исходя из технического задания.

Привод осуществляется электродвигателем постоянного тока и тросовой передачей. Для разгрузки двигателя, очевидно, целесообразно применить противовес G. Таким образом, мы приходим к кинематической схеме, изображённой на рисунке 1.

Рисунок 1. Кинематическая схема(1 - барабан; 2 - Направляющий блок; 3 - Груз;

4 - Платформа; 5 – противовес; 6 – редуктор; 7 - электродвигатель).

3. Проектировочный расчёт подъёмника.

3.1. Выбор диаметра каната.

По нормам котлонадзора, размер каната определяется следующим условием:

где Q_max – наибольшее допускаемое растягивающее усилие, S₀ – разрывающие усилие каната в целом, принимаемое по данным ГОСТа 3062-80. К_д – наименьшее допускаемое значение коэффициента запаса прочности. Для грузовых подъёмников принимается К_д = 9[1], стр. 7. Величина расчётного усилия Q_max должна быть несколько больше или равна заданному усилию.

Принимая К_д = 9 и по ГОСТ 3062-80 разрывное усилие каната S₀ = 5150 Н при расчётном пределе прочности проволоки при растяжении, равном 160 кгс/мм², находим наибольшее допускаемое растягивающее усилие:

где 475 Н – суммарное усилие подъёма платформы с грузом. Q = Q_п+ Q_г = 350 + 125 = 475(Н)

По ГОСТ 3062-80 принятой разрывной силе соответствует диаметр каната δ = 2,4 мм. Принимаем канат 2,4-Г-ВК-Н-Т-1570 ГОСТ 3062-80

3.2. Определение размеров блоков и барабанов.

По действующим нормам котлонадзора, наименьший допускаемый диаметр барабана или блока определяется по формуле

где D- диаметр барабана или блока, измеряемый по дну ручья, мм, e – коэффициент, зависящий от типа подъёмной машины и режима её работы.

Для всех типов грузоподъёмных машин, за исключением стреловых кранов, электроталей и лебёдок, при умеренном режиме нагружения е = 25, δ – диаметр каната.

Принимая e = 45, находим диаметр блока:

Принимаем диаметр блока D = 60 мм и наименьший диаметр грузового барабана

D₂ = 2R₂ =60 мм.