Машиностроение \ Основы расчёта и конструирования элементов судовых машин и механизмов

Резьбовые соединения: Методическое пособие по самостоятельному выполнению студентами расчетно-графических работ, страница 12

  1. Назначение привода

Привод грузовой лебедки предназначен для проведения погрузочно-разгрузочных работ на судне, а также подъема и опускания трапа. Привод грузовой лебедки может работать в открытых и закрытых помещениях. Подъем или перемещение грузов происходит с помощью каната, накручиваемого на грузовой барабан и двухступенчатого цилиндрического  редуктора, с соосным расположением валов (смотри кинематическую схему, рис 2.18).

  1. Техническая характеристика привода

Тяговое усилие каната – F=4.1 кН

Скорость выбирания каната – V=1.2 v/c

Диаметр барабана – Dб=312 мм

Срок службы привода (ресурс) – Lh = 6000 часов

Электродвигатель привода –  4А132s4

Мощность электродвигателя – Р=7,5 кВт

Частота вращения вала электродвигателя – nдв=1455 об/мин

Редуктор – 2-х ступенчатый, цилиндрический, с соосным расположением валов, цилиндрической косозубой первой парой зубьев (обозначена на рис. 2.18  под №4) и цилиндрической прямозубой последней парой зубьев (обозначена на рис. 2.18  под №3)

  1. электродвигатель
  2. соединительная муфта 2 шт
  3. цилиндрическая тихоходная прямозубая передача (пара шестерня-колесо)
  4. цилиндрическая быстроходная косозубая передача (пара шестерня-колесо)
  5. барабан грузовой лебедки
  1. Описание

Электродвигатель 1 предназначен для создания крутящего момента и передачу  его на входной вал редуктора с помощью первой муфты 2. Муфты 2 также служат для компенсации погрешностей изготовления и монтажа редуктора, электродвигателя и барабана 5, и предохранения механизмов редуктора и электродвигателя от перегрузок, уменьшения толчков и вибраций в процессе работы.

            Редуктор предназначен для снижения частоты вращения передаваемого от электродвигателя 1 на барабан грузовой лебедки 5. Барабан грузовой лебедки 5 принимает вращающий момент, с пониженной частотой вращения от редуктора через вторую муфту 2 и осуществляет перемещение грузов посредством стального каната.

  1. Кинематический силовой расчет привода

5.1 Определяем  мощность на барабане грузовой лебедки:

,

где F=4.1 кН – тяговое усилие каната

       V=1.2 м/c – скорость выбирания каната на барабане

5.2  Определим коэффициент полезного действия привода грузовой лебедки и его составных частей.

,

где - КПД муфты, k=2 – число муфт в приводе,

 - КПД прямозубой цилиндрической пары 3,

 - КПД косозубой цилиндрической пары 4 ,

 - КПД пары подшипников на одном валу, n=4 – количество валов (с учетом вала грузового барабана),

 - КПД барабана грузового.

5.3 По заданным начальным условиям и полученным  и  определяется мощность электродвигателя:           

Из таблицы 2  [1]  выбираем марку электродвигателя из группы с интервалом частот оборотов 1000 – 1500 мин-1.

Марка электродвигателя: 4А123S4, Мощность – 7,5 кВт, Частота вращения – 1455 мин-1. Соотношение крутящих моментов: ,

5.4  Выбор стального каната и диаметра грузового барабана.

В нашем случае диаметр барабана задан техническими требованиями . Если он не задан, то диаметр барабана можно определить по формуле , где е=25 коэффициент выбирается по табл. 5 [1], - диаметр каната.

            Основанием для выбора каната, соответствующего типоразмера, служит значение расчетного разрывного усилия в рабочих ветвях каната  ,

где  - коэффициент запаса прочности каната, выбирается по таблице 5 [1], значения которого регламентированы Правилами Госгортехнадзора, Регистра Украины и зависит от режима работы и назначения каната. Режим работы редуктора принимается как средний для грузовых и стрелочных механизмов.

                    

Значение   сопоставляется с ближайшим большим табличным значением разрывного усилия  в соответствующей маркировочной группе по величине .

Согласно таблице 4  [1]  выбираем канат двойной свивки марки ЛК-0   6x19 (1+9+9)+1 о.с. диаметром   .

Таблица 4

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПОВ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ

Канат двойной свивки типа ЛК-0 6Х19 (1+9+9)+1 о.с. (ГОСТ 3077-80)

Диаметр каната dk мм

Масса 1000м длины каната кГ

Разрывное усилие каната FP кН, по σВ на разрыв

1,57/(160)

1,676/(180)

1,96/(200)

4,6

77

11

12,4

13,8

5,0

91,3

13

14,2

16,3

5,6

114

16,2

18,3

20,3

6,2

142,9

20,4

22,9

25,5

7,4

209,7

30

33,6

37,4

8,8

289,6

40

44

45

10,5

387,5

53

58

64

11,5

487,5

67

73

80

12

530

73

80

87

13

597,5

82

90

99

14

719

99

109

119

15

852,5

118

129

141

Примечание: Расшифровка цифровых обозначений каната следующая: 6 прядей в канате по 19 проволочек в каждой пряди; каждая прядь свита из одной центральной проволочки, девять проволочек в первом слое и девять проволочек во втором наружном слое – итого 19; 1 о.с. – один органический сердечник.  

5.5 Определяем частоту вращения грузового барабана:

5.6 Определяем передаточное число привода грузовой лебедки в целом (редуктора):

5.7 Определяем передаточные числа ступеней привода

            - передаточное число тихоходного вала (пары зубьев №3 по кинематической схеме рис. 2.18 редуктора) определяем по формуле таблицы 7 [1] 

            - передаточное число быстроходного вала (пары зубьев №4 по кинематической схеме      рис. 2.18 редуктора) .

Скачать файл