- •Оглавление
- •1.Техническое задание
- •2. Кинематическая схема электропривода.
- •3. Проектировочный расчёт подъёмника.
- •3.1. Выбор диаметра каната.
- •3.2. Определение размеров блоков и барабанов.
- •3.3. Определение диаметра оси блока.
- •3.4. Определение кпд блока.
- •3.5. Связь веса противовеса и диаметров грузового барабана.
- •3.6. Ускорение платформы и мощность двигателя. Выбор двигателя и редуктора.
- •4.Проверочный расчет подъемника.
- •4.1.Расчет пусковых резисторов и построение пусковой диаграммы.
- •4.2.Вывод уравнения движения подъемника.
- •4.3. Числовой расчет.
3.3. Определение диаметра оси блока.
Минимальный диаметр оси блока определяем из условия прочности, а именно из расчёта на срез. Нагрузка на ось блока – равнодействующая натяжений обеих ветвей троса. Её наибольшее значение равно 2Q. Напряжение среза
или
Согласно третьей теории прочности, допускаемое нормальное напряжение [Ϭ] равно удвоенному значению допускаемого касательного напряжения, т.е. [Ϭ]=2[], и, следовательно,
или
откуда
Принимая материал для оси блока сталь, для которой [Ϭ]=4900 Н/см2, находим диаметр оси блока
Принимаем диаметр оси блока d = 5 мм.
3.4. Определение кпд блока.
Обозначив (рисунок 2) через S1 и S2 натяжения ветвей троса и через α – угол охвата блока, напишем уравнение моментов:гдеS1R – движущий момент; S2R – момент нагрузки; µSR- момент силы трения; µ - коэффициент рения. сила, действующая на ось блока, Подставляя (2) в (1), деля обе части уравнения (1) наS1R и принимая во внимание, что отношение натяжения S2 – набегающей ветви каната к натяжению S1 – сбегающей ветви есть КПД блока, которое обозначим ɳδ , т.е. S2/ S1 = ɳδ , получим
Рисунок
2.
Перенесём все члены влево и приведём подобные:
Отсюда
Пренебрегая величиной ввиду её малости, получим
При выводе формулы не была учтена сила, необходимая для преодоления жёсткости каната, т.е. для его сгибания и разгибания. величину этой силы в практических расчётах можно принимать для проволочных канатов ≈(0.01-0.02) S2 [1] стр.10, причём, большие значения берут для толстых канатов.
Принимая коэффициент трения, с учётом подшипника установленного на ось блока, µ = 0,02 находим КПД блока при угле обхвата α =90̊ и с учётом потерь на жёсткость каната:
Принимая КПД грузового барабана равным КПД блока ɳгб = 0,99, находим КПД тросовой передачи от платформы к грузовому барабану (без учёта потерь в направляющих, которые будут учтены при выборе противовеса):
КПД тросовой передачи от противовеса к грузовому барабану
3.5. Связь веса противовеса и диаметров грузового барабана.
Из условий, содержащихся в техническом задании, необходимо вывести уравнения, ограничивающие выбор параметров кинематической схемы(G, R1 и R2) и величины мощности P, подводимой к приводу. Так как разгрузка привода при подъёме платформы с грузом ведёт к дополнительной нагрузке при опускании, то целесообразно выбрать величины G, R1 и R2 так, чтобы статический момент при подъёме M’c был равен статическому моменту M”c при опускании платформы.
Из схемы рис.1 нетрудно усмотреть, что результирующий статический момент, приложенный к грузовому барабану при подъёме платформы с грузом,
а результирующий статический момент, приложенный к грузовому барабану при опускании платформы
где - трение в направляющих платформы, - трение в направляющих противовеса, g – ускорение свободного падения. Обозначив , получим и . Исходя из принятого условия M’c = M”c , имеем
Исходя из заданной величины расчётного ускорения качки и, принимая коэффициент трения, с учётом установки стальных роликов на направляющие, µ = 0,05, находим ε:
Не определяя вес противовеса, вычислим вспомогательную величину :