3.9. Выбор муфты двигателя и тормоза

Учитывая диаметр вала двигателя d_в.дв.= 35 мм и диаметр быстроходного вала редуктора Dбыстр.=30 мм, а также мощность и частоту вращения вала двигателя, выбираем

муфту 250–35–1–30–4 Т2 ГОСТ 21424-93, с номинальным моментом

Мном.м.=250 Н*м; масса=6,21 кг

J=0,24 кг*м^2;D=140 мм;L=120 мм;L=35 мм;D1=105 мм;D2=135 мм;d₁=67 мм;d₃=M10.

Рис.3. Муфта

Необходимый тормозной момент механизма:

Мт=КМ^т_с; где

К-коэффициент запаса торможения,для лёгкого режима работы равный 1,5;

М^т_с-статистический крутящий момент на тормозном валу при торможении:\

Мт=9.35 кг*м

Выбираемколодочный тормоз типа ТКГ-160 с наибольшим тормозным моментом МТ = 10 кг*м (100 Н*м).

Для тормозного шкива подбираем муфту полумуфту 1-40000-160-1У2 ГОСТ Р 50895-96. С динамическим моментом 0.015 Н*м²и массой 15 кг. [5]

4. Проверочный расчёт

4.1. Определение времени пуска механизма с грузом

Момент инерции вращающихся частей механизма:

Iвр=1,25*(I_R+I_M)=1,25*(0,27+0,24)=0,6375кг*м²

Момент инерции груза, приведённый к валу двигателя:

Iгр=кг*м²

Угловая скорость вала двигателя:

Номинальный момент двигателя:

Tном=N_дв/n_дв=

Среднепусковой момент двигателя:

T^П_д.ср=Т_ном*1,6=107,56 Н*м

Статистический момент груза на валу двигателя:

Время пуска механизма с грузом:

t^гр_пуск =

Ускорение при поднимании груза:

a_n=Vпод.гр/ t _пуск=12,1675/(60*0,277)=0,732 м/сек

4.2. Определение времени пуска механизма без груза

Момент инерции крюковой подвески

Iпод=кг*м²

Статистический момент на валу двигателя без груза:

Т^б.гр_стат=

Время пуска механизма без груза:

T^{без гр}._пуск=

4.3. Определение времени торможения груза

Момент инерции груза при торможении

Iгр=кг*м²

Время торможения груза:

t^торм=

где

Тторм=93,5 Н*м

Тторм.стат=62,34 Н*м (см. Выбор муфты двигателя и тормоза)

Замедление груза при торможении:

a^т_гр=v_груза/t_торм=_.12,1675/(60*1,954)=0,1038 м/сек²

Путь торможения груза:

Sторм=0,5v_груза*t_торм=0,198 м.

4.4. Расчёт двигателя на нагрев

Среднеквадратичный момент на валу двигателя за контрольный отрезок времени, за который было принято n грузов :

Где t^гe_у –время постоянного движения механизма с грузом:

t^гe_у =H/ v_груза=20м/ 12,1675 м/мин=98,623сек

t^o_y≈ t^гe_у

Тср=Н*м

Условие выполняется:

Tном≈Тср

57,228Н*м≤67,22Н*м

5. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ КРАНОВЫХ МЕХАНИЗМОВ

5.1. Ось барабана

5.1.1. Проектировочный расчет

Исходные данные

Максимальное усилие в подъемном канате Smax =

5.1.1.1. Выбор материала оси барабана

В качестве материала оси барабана принимается сталь 45 ГОСТ 1050-74 с пределом прочности σ_В= 610 МПа.

5.1.1.2. Выбор допустимых напряжений материала оси на изгиб

Так как нагрузка на ось изменяется по величине и по знаку (по симмеричному циклу), то принимаем [σ] = 65 МП а.

5.1.1.3. Выбор длины расчетных участков оси барабана

На основании компоновочной схемы механизма подъема груза составляем расчетную схему нагружения оси барабана (рис.4). [3].

а= 0,08 м; b= 0,2 м; с=0,74 м;l = 1,696м.

Рис. 4. - Расчетная схема нагружения оси барабана

5.1.1.4.Определение опорных реакций и изгибающих моментов

Реакции в опорах

Изгибающие моменты в расчетных сечениях:

М_С = R_Aa;

M_D = R_Bb.

Для рассматриваемого примера:

R_A =2*804*0,74/1,696 =702 Н

R_B = 2*804 – 702 = 906 Н

М_С =702*0,08=56Н/м

M_D =906*0,2=181Н/м

5.1.1.5. Расчет требуемого диаметра оси барабана

При известном изгибающем моменте диаметр оси приближенно вычисляется по формуле

где M_u - изгибающий момент в опасном сечении. Н*м:

[σ ] - допускаемое напряжение изгиба для материала оси,

= 0,022*= 0,06м

Принимаем d_c = 70 мм