П.Т.М. [учебное пособие]
.pdfВ канатах двойной и тройной свивки предусмотрен сердечник, который может быть органическим (ОС) из натуральных (пенька) или синтетических материалов, металлическим сердечником (МС) и асбестовым
(АС).
По роду свивки проволок в прядях различают канаты следующих типов: ТК – с точечным касанием проволок между собой в прядях, ЛК – с линейным касанием проволок в прядях.
По направлению свивки различают канаты правой и левой свивок. Используется и модернизированная конструкция канатов типа ЛК, пряди которых предварительно обшиты. Долговечность этих канатов выше в 1,3...2,8 раза, а разрывное усилие больше на 10...15%.
Все канаты стандартизированы. В грузоподъемных машинах в качестве тяговых канатов при однослойной на барабан и нарезных канавках на нем широко применяются канаты типа ЛК - Р (6x19, ГОСТ 2688 - 80 проволок двух разных диаметров в верхнем слое пряди, рис. 1.3) и ЛК - РО (6x36, ГОСТ 7668 - 80, проволок одинакового и разного диаметра по отдельным слоям, рис. 1.3). Характеристики этих канатов выборочно приведены в таб.
1.6; 1.7; 1.8.
Таблица 1.6 – Размеры и параметры канатов двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6х 36 (1 + 7 + 7/7 + 14) +1 о.с. (по ГОСТ 7668 – 80*)
Диаметр |
Расчетная |
Масса |
Расчетное разрывное усилие каната |
S |
разр , кН |
||||||||
каната |
площадей |
1000м |
|||||||||||
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
dK, |
сечения |
смазанного |
(не менее), при |
|
|
|
|
|
2 |
||||
|
В |
проволок в МПа (кг/мм ) |
|||||||||||
мм |
всех |
каната, кг |
1372 |
1568 |
|
|
1666 |
|
|
1764 |
|||
|
проволок, |
|
(140) |
(160) |
|
(170) |
|
|
(180) |
||||
|
мм |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8,1 |
25,67 |
253,5 |
- |
|
- |
|
|
- |
|
37,85 |
|||
9,7 |
38,82 |
383,5 |
- |
50,9 |
|
|
54,1 |
|
57,25 |
||||
11,5 |
51,95 |
513 |
- |
68,15 |
|
72,4 |
|
76,65 |
|||||
13,5 |
70,55 |
696,5 |
- |
92,55 |
|
98,3 |
|
|
104 |
||||
15,0 |
87,60 |
865 |
- |
114,5 |
|
122 |
|
|
129 |
||||
16,5 |
105,24 |
1040 |
- |
138 |
|
|
146,5 |
|
|
155 |
|||
18 |
125,77 |
1245 |
- |
165 |
|
|
175 |
|
|
179 |
|||
20 |
153,98 |
1520 |
- |
202 |
|
|
214,5 |
|
219,5 |
||||
22 |
185,10 |
1830 |
212 |
242,5 |
|
258 |
|
|
264 |
||||
23 |
214,57 |
2120 |
246 |
281,5 |
|
299 |
|
|
306 |
||||
25,5 |
252,45 |
2495 |
289,5 |
331 |
|
|
351 |
|
|
360 |
|||
27 |
283,78 |
2800 |
325,5 |
372 |
|
|
395,5 |
|
|
405 |
|||
29 |
325,42 |
3215 |
373,5 |
426,5 |
|
453,5 |
|
|
464 |
||||
31 |
369,97 |
3655 |
424,5 |
485 |
|
|
515,5 |
|
|
528 |
|||
33 |
420,96 |
4155 |
483 |
552 |
|
|
586,5 |
|
600,5 |
||||
36,5 |
503,08 |
4965 |
577,5 |
660 |
|
|
701 |
|
|
718 |
|||
39,5 |
615,95 |
6080 |
707 |
808 |
|
|
858,5 |
|
|
879 |
|||
42 |
683,67 |
6750 |
784,5 |
896,5 |
|
953 |
|
975,5 |
11
Таблица 1.7 – Размеры и параметры канатов двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6 х19 (1 + 6 + 6/6) + 1 о.с. (по ГОСТ 2688 – 80*)
Диаметр |
Расчетная |
Масса 1000м |
Расчетное разрывное усилие каната |
S |
разр |
, |
|||||
каната dK, |
площадей |
смазанного |
|||||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
мм |
сечения всех |
каната, кг |
кН (не менее), при |
В проволок в МПа |
|
||||||
|
|
||||||||||
|
проволок, мм2 |
|
|
(кг/ мм2) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
1372(140) |
1568(160) |
1666(170) |
1764(180) |
|
||||
3,8 |
5,63 |
55,1 |
- |
- |
|
- |
|
8,4 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4,1 |
6,55 |
64,1 |
- |
- |
|
- |
9,75 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4,5 |
7,55 |
73,9 |
- |
- |
|
- |
11,25 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4,8 |
8,62 |
84,4 |
- |
- |
|
- |
12,85 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5,1 |
9,76 |
95,5 |
- |
- |
|
- |
14,9 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5,6 |
11,9 |
116,5 |
- |
- |
|
- |
18,2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6,9 |
18,05 |
176,6 |
- |
24,5 |
|
26,85 |
26,85 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8,3 |
26,15 |
256 |
- |
35,55 |
|
37,75 |
38,95 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
9,1 |
31,18 |
305 |
- |
42,35 |
|
45,05 |
46,4 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
9,9 |
36,66 |
358,6 |
- |
49,85 |
|
52,85 |
54,44 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
11 |
47,19 |
461,6 |
- |
64,15 |
|
68,15 |
70,25 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
12 |
53,87 |
527 |
- |
73,25 |
|
77,8 |
80,2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
13 |
61 |
596,6 |
72,55 |
82,95 |
|
88,1 |
90,85 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
14 |
74,4 |
728 |
88,5 |
101 |
|
107,5 |
110,5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
15 |
86,28 |
844 |
102,5 |
117 |
|
124,5 |
128,5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
16,5 |
104,61 |
1025 |
124 |
142 |
|
151 |
155,5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
18 |
124,73 |
1220 |
148 |
169,5 |
|
180 |
185,5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
19,5 |
143,61 |
1405 |
170,5 |
195 |
|
207,5 |
213,5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
21 |
167,03 |
1535 |
198,5 |
227 |
|
241 |
248,5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
22,5 |
188,78 |
1850 |
224,5 |
256,5 |
|
272,5 |
281 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
24 |
215,49 |
2110 |
256 |
293 |
|
311 |
320,5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
25 |
244 |
2390 |
290 |
331,5 |
|
352,5 |
363 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
28 |
297,63 |
2911 |
354 |
404,5 |
|
430 |
443 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
30,5 |
356,72 |
3490 |
424 |
485 |
|
515 |
531 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12
Таблица 1.8 – Размеры и параметры канатов двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х19 (1 + 9 + 9) + 1 о.с. (по ГОСТ 3077 – 80*)
Диаметр |
Расчетная площадей |
Масса 1000м |
Расчетное разрывное усилие |
|
|
|
|||||
каната dK, |
сечения всех |
смазанного |
каната |
S |
разр кН (не менее), при |
|
|
||||
мм |
проволок, мм2 |
каната, кг |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
В проволок в МПа (кг/ мм ) |
|
|
|
||||
|
|
|
1372 |
|
1568 |
1666 |
1764 |
|
|
|
|
|
|
|
(140) |
|
(160) |
(170) |
(180) |
|
|
|
|
5,1 |
9,79 |
95,9 |
- |
|
|
- |
- |
14,95 |
|
|
|
5,7 |
12,20 |
119,6 |
- |
|
|
- |
- |
18,65 |
|
|
|
6,4 |
15,35 |
150,5 |
- |
|
|
- |
- |
22,85 |
|
|
|
7,8 |
22,47 |
220,5 |
- |
|
|
30,55 |
34,45 |
33,45 |
|
|
|
8,8 |
29,55 |
289,6 |
- |
|
|
40,15 |
42,65 |
44 |
|
|
|
10,5 |
39,54 |
287,5 |
- |
|
|
53,75 |
57,1 |
58,85 |
|
|
|
11,5 |
49,67 |
487 |
- |
|
|
67,5 |
71,75 |
73,95 |
|
|
|
12 |
54,07 |
530 |
- |
|
|
73,5 |
78,1 |
80,5 |
|
|
|
13 |
60,94 |
597,5 |
- |
|
|
82,85 |
88,05 |
90,75 |
|
|
|
14 |
73,36 |
719 |
- |
|
|
99,75 |
106 |
109 |
|
|
|
15 |
85,95 |
852,5 |
- |
|
|
118 |
125,5 |
129,5 |
|
|
|
16,5 |
101,68 |
996,5 |
120,5 |
|
138 |
146,5 |
151 |
|
|
|
|
17,5 |
117,58 |
1155 |
139,5 |
|
159,5 |
169,5 |
175 |
|
|
|
|
19,5 |
139,69 |
1370 |
166 |
|
189,5 |
201,5 |
208 |
|
|
|
|
20,5 |
150,19 |
1551 |
188 |
|
215 |
220,5 |
235,5 |
|
|
|
|
22 |
177,85 |
1745 |
211,5 |
|
241,3 |
256,5 |
264,5 |
|
|
|
|
23 |
198,67 |
1950 |
236 |
|
270 |
287 |
295,5 |
|
|
|
|
25,5 |
243,76 |
2390 |
290 |
|
331,5 |
352 |
363 |
|
|
|
|
28 |
293,48 |
2880 |
349 |
|
299 |
424 |
437 |
|
|
|
|
30,5 |
347,82 |
3410 |
413,5 |
|
473 |
502,5 |
518 |
|
|
|
|
По правилам Гостехнадзора канаты подбираются по разрывному усилию |
S |
разр , |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
указанному в стандарте или заводском сертификате, исходя из соотношения
Sразр n S , |
(1.6) |
где n – коэффициент запаса прочности (табл. 1.9)
Таблица 1.9 – Значение коэффициентов n и е для различных канатов
Наименование |
Тип провода |
Режим |
Коэффициент |
Коэффициент |
|
канатов |
|
работы |
запаса |
пропорциональности е |
|
|
|
|
прочности n |
для всех кранов, |
для |
|
|
|
|
кроме |
стреловых |
|
|
|
|
стреловых |
кранов |
Грузовые и |
Ручной |
|
4 |
18 |
16 |
стреловые |
Машинный |
Л |
5 |
20 |
16 |
|
|
С |
5,5 |
25 |
18 |
|
|
Т |
6 |
30 |
20 |
|
|
ВТ |
6 |
35 |
25 |
Лебедок для |
Ручной |
|
9 |
16 |
- |
подъема людей |
Машинный |
|
9 |
25 |
- |
13
1.4 Блоки, барабаны
Блоки, применяемые в грузоподъемных машинах, бывают подвижными и неподвижными. Неподвижные, их оси закреплены, служат для изменения направления движения каната. Подвижные блоки используются в полиспастах для выигрыша в скорости или в силе.
Допустимый диаметр блока, мм, огибаемого стальным канатом определяется по формуле
ДБЛ e dК , |
(1.7) |
где е – коэффициент, зависящий от грузоподъемности машины и режима ее работы (см. табл. 1.9)
Блоки устанавливаются в основном на подшипниках качения и лишь в неответственных случаях - на подшипниках скольжения.
Барабаны изготавливаются литыми из чугуна, например, марки СЧ 15 или стали марки 25 Л (не ниже) и сварными из стали марки Ст3 сп (не ниже).
При однослойной навивке на барабан на его рабочей поверхности нарезают винтовую канавку, которая способствует правильной укладке и уменьшению износа каната.
Если кратность полиспастной системы m >3, то предполагают, что потери на барабане меньше потерь энергии в полиспасте и его размеры принимают в соответствии с требованиями Гостехнадзора.
Д |
бар |
Д |
БЛ |
и тогда длина барабана |
|
|
L |
|
m H |
|
|
|
|
|
бар |
|
Д |
|
|
|
бар |
|
|
|
|
t |
1,5 |
|
|
|
|
|
,
(1.8)
где Н – высота подъема, глубина опускания груза, м; |
|
||||||||||||||
|
1,5 –витки каната на барабан на |
запас крепления каната на барабане; |
|||||||||||||
|
t – шаг нарезки на барабане, мм, |
t |
d |
К |
2...3 |
мм. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Для определения числа оборотов барабана используют формулу |
|
||||||||||||
|
|
|
n |
|
|
m v |
ГР |
, |
|
|
(1.9) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
бар |
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
бар |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
v |
ГР – скорость подъема груза, м/с; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Д |
бар – диаметр барабана, мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина стенки барабана определяется следующим выражением |
|||||||||||||
|
|
|
0,02 |
Д |
бар |
6..10 |
, |
|
(1.10) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общие потери механизма учитываются коэффициентом полезного действия механизма
|
м |
|
|
|
ред , |
|
п |
бар |
|
где п – КПД полиспастной системы механизма подъеме;бар – КПД барабана, принимается бар = 0,98;ред – КПД редуктора, принимается ред = 0,94.
(1.11)
14
1.5 Привод механизма подъема груза
Электрический привод. Для привода механизмов подъема используют двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором серии МТК (таблица 1.10) и фазным ротором (контактными кольцами) серии МТF (таблица 1.11), а также двигатели постоянного тока.
При малых мощностях можно применять асинхронные электродвигатели общепромышленной серии 4А, а также 4 АЕ со встроенным электромагнитным триодом, 4 АП с повышенным пусковым моментом и 4 АС с повышенным скольжением (таблицы приложения А.5,
А.6, А.7).
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии МТК наиболее просты в устройстве и управлении, надежны в эксплуатации, имеют наименьшую массу, габаритные размеры и стоимость. Эти преимущества обеспечили широкое применение их при относительно небольшой частоте включений, когда не требуется электрического регулирования скорости или достаточно регулировать ее ступенчатость.
В подъемно-транспортирующих машинах двигатели серии МТК используют для привода конвейеров, тихоходных подъемников, электроталей, кран - балок и тихоходных механизмов кранов.
Таблица 1.10 – Технические характеристики крановых асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии МТК
Типоразмер |
Мощность и частота вращения |
Пусковой |
Макси- |
Махо- |
Масса, |
электро- |
|
момент, |
мальный |
вой |
кг |
двигателя |
|
H·м |
момент, |
момент, |
|
|
|
|
H·м |
кг·м |
|
|
РДВ |
n |
ДВ |
РДВ |
n |
ДВ |
РДВ |
n |
ДВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
ПВ = 15% |
ПВ = 25% |
ПВ = 40% |
|
|
|
|
||||||
МТК 011-6 |
2 |
780 |
1,7 |
835 |
1,4 |
875 |
42 |
42 |
0,08 |
47 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 012-6 |
3,1 |
785 |
2,7 |
835 |
2,2 |
880 |
67 |
67 |
0,11 |
53 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 111-6 |
4,5 |
825 |
4,1 |
850 |
3,5 |
885 |
104 |
105 |
0,18 |
70 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 1 12-6 |
6,5 |
845 |
5,8 |
870 |
5 |
895 |
175 |
175 |
0,26 |
80 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 21 1-6 |
10,5 |
800 |
9 |
840 |
7,5 |
880 |
210 |
220 |
0,44 |
ПО |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 31 1-6 |
14 |
880 |
13 |
895 |
11 |
910 |
380 |
390 |
0,85 |
155 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 31 2-6 |
19,5 |
900 |
17,5 |
915 |
15 |
930 |
590 |
600 |
1,20 |
195 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 41 1-6 |
13 |
905 |
27 |
915 |
22 |
935 |
720 |
780 |
1,90 |
255 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 4 12-6 |
40 |
910 |
36 |
920 |
30 |
935 |
950 |
1000 |
2,55 |
315 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 31 1-8 |
10,5 |
660 |
9 |
670 |
7 |
690 |
3320 |
330 |
1,1 |
155 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 31 2-8 |
15 |
675 |
13 |
690 |
11 |
700 |
470 |
510 |
1,55 |
195 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 41 1-8 |
22 |
660 |
18 |
680 |
15 |
695 |
650 |
670 |
2,15 |
255 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
МТК 4 12-8 |
30 |
675 |
26 |
690 |
22 |
700 |
950 |
1000 |
3,0 |
315 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15
Таблица 1.11 – Технические характеристики асинхронных крановых двигателе с фазовым ротором серии MTF
Типоразмер |
|
|
Мощность и частота вращения |
|
|
Макси- |
Маховой |
Масса, |
|||||||||
Электрод- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мальный |
момент, |
кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
вигателя |
Р |
|
|
n |
|
Р |
|
n |
|
Р |
|
|
n |
|
момент, |
кг·м |
|
|
ДВ |
|
ДВ |
ДВ |
ДВ |
ДВ |
|
ДВ |
H·м |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ПВ=15% |
|
ПВ = 25% |
|
ПВ = 40% |
|
|
|
||||||||
MTF 011-6 |
2,0 |
|
800 |
|
1,7 |
850 |
|
1,4 |
|
885 |
40 |
0,09 |
51 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
MTF 111-6 |
4,5 |
|
850 |
|
4,1 |
870 |
|
3,5 |
|
895 |
87 |
0,12 |
76 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
MTF 112-6 |
10,5 |
|
895 |
|
5,8 |
915 |
|
5 |
|
930 |
140 |
0,27 |
83 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
MTF211-6 |
10,5 |
|
895 |
|
9 |
915 |
|
7,5 |
|
930 |
195 |
0,46 |
120 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
MTF311-6 |
|
14 |
|
925 |
|
13 |
935 |
|
11 |
|
945 |
320 |
0,90 |
170 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
MTF312-6 |
19,5 |
|
945 |
17,5 |
950 |
|
15 |
|
955 |
480 |
1,25 |
210 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
MTF411-6 |
|
30 |
|
945 |
|
27 |
955 |
|
22 |
|
965 |
650 |
2,0 |
280 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
MTF412-6 |
|
40 |
|
960 |
|
36 |
965 |
|
30 |
|
970 |
950 |
2,7 |
345 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
MTF311-8 |
10,5 |
|
665 |
|
9 |
680 |
|
7 |
|
695 |
270 |
1,1 |
170 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
MTF312-8 |
|
15 |
|
680 |
|
13 |
695 |
|
11 |
|
705 |
430 |
1,55 |
210 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
MTF411-8 |
|
22 |
|
685 |
|
18 |
700 |
|
15 |
|
710 |
580 |
2,15 |
260 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
MTF412-8 |
|
30 |
|
705 |
|
26 |
715 |
|
22 |
|
720 |
900 |
3,0 |
345 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Асинхронные двигатели с фазовым ротором (контактными кольцами) серии МТ по сравнению с двигателями серии МТК имеют большую массу, габаритные размеры и стоимость, сложнее в устройстве и управлении. Но они позволяют регулировать скорость при подъеме (опускании) и торможении, изменять в широких пределах момент при пуске и торможении и получать требуемые ускорения, а, следовательно, и необходимую плавность пуска и торможения.
Характерная особенность двигателей с фазным ротором - возможность уменьшения пускового тока с помощью реостата при одновременном увеличении пускового момента.
В двигателях с короткозамкнутым ротором уменьшение пускового тока сопровождается снижением пускового момента, что недопустимо. В обмотках двигателей с фазным ротором меньше потери энергии при переходных процессах, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором.
Указанные преимущества позволяют использовать двигатели серии МТ при напряженных режимах работы, характеризующихся большими скоростями, частыми пусками и остановками.
Эти двигатели устанавливают в приводе эскалаторов, механизмов большинства кранов, подъемников, экскаваторов и конвейеров.
Двигатели постоянного тока используют в случаях, когда к электроприводу предъявляются повышенные требования в отношении регулирования скорости, а также при весьма напряженных режимах работы. Их использование требует устройств, преобразующих переменный ток в постоянный, что значительно усложняет и удорожает электропривод.
16
Электродвигатели механизмов подъема рекомендуется подбирать по статической мощности, необходимой для подъема максимального груза, кВт.
где
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
G |
ГР |
v |
ГР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СТ |
|
|
|
102 60 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
|
Q |
|
g |
, |
g = 9,81 |
м/с |
2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
ГР |
рас |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
v |
ГР – скорость подъема груза, м/с; |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
,
(1.12)
102 – коэффициент перевода единиц (СГС в СИ); 60 – коэффициент перевода из м/мин в м/с.
Номинальную мощность выбираемого двигателя можно принимать на 10...15 % меньше статической.
1.6 Подбор редукторов, муфт и тормозов для механизмов подъема
Редукторы для грузоподъемных машин выбирают по мощности или вращающему моменту при заданном режиме с учетом обеспечения необходимого передаточного отношения и компоновки механизма.
Условное обозначение редуктора включает в себя наименование изделия (редуктор), обозначение его типоразмера, вариант сборки и формы выступающего конца тихоходного вала (К – коническая, Ц – цилиндрическая, М – в идее части зубчатой муфты), например, редуктор 42-160-200-13-22-Ц-УЗ, где 42 – тип редуктора, 160 – межосевое расстояние, 200 – передаточное число, 13 – вариант сборки, 22 – вариант расположения червячной пары, Ц – цилиндрический конец тихоходного вала, УЗ – климатическое исполнение и категория по ГОСТ 15150-69.
Муфты применяют для соединения валов электродвигателей с быстроходными валами редукторов и тихоходных валов редукторов с барабанами. Муфты также должны компенсировать возможные смещения и перекосы осей соединяемых элементов передачи, возникающих вследствие неточности монтажа и деформации рамы.
Для этих целей широко применяют зубчатые муфты общего назначения и муфты с тормозными шкафами для соединения валов электродвигателей с быстроходными валами редукторов. Допустимый перекос валов для крановых зубчатых муфт составляет 0° 30 .
Для соединения валов часто используют втулочно-пальцевые муфты с упругими элементами в виде резиновых втулок. При использовании такой муфты для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора одна из полумуфт выполняет функции тормозного шкива.
Муфты подбирают в зависимости от передаваемого вращающего
момента и условий работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
Т |
Р |
К |
К |
2 |
К |
3 |
Т |
Н , |
(1.13) |
|
где TМ |
М |
|
1 |
|
|
|
|
|||||
– допустимый вращающий момент, |
который способен передать |
муфта;
17
Т |
Р |
– расчетный вращающий момент; |
|
|
||
|
|
|
||||
К |
1 |
–коэффициент, |
учитывающий |
степень |
ответственности |
|
|
|
соединения: для механизма подъема – 1,3; передвижения – 1,2; изменения вылета стрелы и поворота – 1,4;
|
К |
2 |
– коэффициент, учитывающий режим работы механизма: легкий – |
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
1,1; средний – 1,2; тяжелый – 1,3; весьма тяжелый – 1,5; |
|
|
||||||||||||||
|
К |
3 |
– коэффициент условного смещения; |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Т |
Н |
– действующий номинальный момент. |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Согласно ГОСТ 5006-83 для зубчатых муфт принимают следующие |
|||||||||||||||
значения коэффициента |
К |
3 |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Угол перекоса вала |
|
|
|
0,25 |
|
|
0,5 |
|
1 |
1,5 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
3 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1,25 |
|
1,5 |
1,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для всех остальных муфт |
К |
3 =1. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Согласно правилам |
устройства |
и |
безопасной |
эксплуатации |
грузоподъемных машин для стопорения их механизмов необходимы надежные устройства, в качестве которых используют тормоза и остановы. При этом используют автоматические грузоупорные и двухколодочные тормоза.
В крановых механизмах наиболее часто применяют двухколодочные пружинные тормоза типа ТКТ с короткоходовым электромагнитом переменного тока и тормоза с электрогидравлическим толкателем (таблица
1.14).
Подбор колодочных тормозов.
Для механизмов подъема тормоз рекомендуется подбирать, исходя из условия
Т |
P |
Т |
Т , |
(1.14) |
|
|
|||
где ТТ – создаваемый тормозной момент, |
Н м . |
|
||
Расчетный тормозной момент, |
Н м |
|
|
|
ТТ |
К ТСТ , |
(1.15) |
К – коэффициент запаса торможения выбирается из следующих значений в зависимости от режима работы механизма подъема:
Режим работы |
Р, Л |
С |
Т |
ВТ |
|
|
|
|
|
К |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
2,5 |
|
|
|
|
|
1.6.1 Расчет дискового тормоза
В электроталях обычно устанавливаются многодисковые стопорные тормоза и дисковые грузоупорные. Принимается конструкция дискового тормоза (рисунок. 1.14. и 1.15).
18
В этих тормозах давление на диски трения осуществляется за счет силы пружины, а в грузоупорных осевая сила создается при помощи пары винт – гайка. Исходя из конструктивных размеров электротали (тали),
внутренний диаметр диска
Д |
В |
|
выбирают минимально допустимым.
Наружный диаметр поверхности трения принимают из условия хорошего смазывания по соотношению
Д |
Н |
|
причем ДН ДВ ≤ 120 мм.
(1,25... |
2,5) |
Д |
В |
|
,
(1.16)
1 – подвижные диски; 2 – неподвижные диски Рисунок.1.4 – Схема стопорного дискового тормоза электротали
Рисунок 1.5 – Схема грузоупорного дискового тормоза электротали
19
15.2. Осевое усилие, необходимое для создания тормозного момента, определяется по формуле
где
Т |
ТР |
|
Q |
3 Т |
ТР |
( Д |
2 |
Д |
2 ) |
|
|
||
|
|
|
Н |
|
|
В |
, |
(1.17) |
||
Z f ( Д |
|
3 |
Д |
|
3 ) |
|||||
|
|
|
|
Р |
|
В |
|
|
– момент трения (торможения), Н·м.
Z – число трущихся поверхностей: Z = 2 при грузоподъемности тали до 2000 Н; Z ≥ 4 при грузоподъемности свыше 2000 Н;
f– коэффициент трения (табл.1.8.4).
15.3.Определяется удельное давление на трущихся поверхностях
P |
|
4 Q |
|
|
|
||
( Д |
|
2 |
Д |
|
2 |
) |
|
|
|
|
|||||
|
H |
|
В |
|
|||
|
|
|
|
|
|
[P]
,
(1.18)
где [Р] – допускаемое удельное давление, Н/мм2 (табл.1.12).
При необходимости увязки допускаемого удельного давления [P] и
величины тормозного момента
Т |
ТР |
|
из формулы (1.15) определяют осевое
усилие Q, Н.
Затем подставляют значение Q в формулу (1.17), из которой при
известных значениях f,
Д |
Н |
, Д |
В |
|
|
находят число трущихся поверхностей Z.
Таблица 1.12 – Таблица коэффициентов трения и удельного давления
Материалы трущихся |
Коэффициент трения |
Допускаемые удельные |
|||
поверхностей |
|
|
давления [Р], Н/мм2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Без |
в масленой |
без |
в густой |
в |
|
смазки |
ванне |
смазки |
смазке |
масленой |
|
|
|
|
|
ванне |
Чугун по чугуну и по |
0,15 – |
0,06 – 0,08 |
0,3 |
0,4 |
0,8 |
стали |
0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бронза по стали и |
0,15 – |
0,08 – |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
чугуну |
0,20 |
0,011 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лента тормозная |
|
|
|
|
|
асбестовая тканая, ГОСТ |
|
|
|
|
|
ТТ 98 – 69 по металлу: |
0,35 – |
0,10 – 0,12 |
0,3 |
0,6 |
0,8 |
Тип А |
0,40 |
0,09 – 0,12 |
0,3 |
0,6 |
0,8 |
Тип Б |
0,30 – |
|
|
|
|
|
0,35 |
|
|
|
|
Лента вальцовочная, ТУ |
|
|
|
|
|
3027-51, по металлу |
0,42- |
0,12-0,16 |
0,6 |
1,0 |
1,2 |
|
0,48 |
|
|
|
|
15.4. Определяется суммарный ход дисков при растормаживании
20