Разработка конструкции башенного крана с балочной стрелой и поворотной головкой, страница 7

(Значение совпадает с нормальным рядом диаметров – 300 мм)

Глубина канавки по табл. 2.13: h = 6 мм

Число рабочих витков каната:

где f- число слоев навивки каната;

ψ – коэффициент неравномерности навивки;

ψ = 1 - для барабанов с канатоукладчиком;

ψ = 0,9…0,95 - для барабанов без канатоукладчика.

Число витков крепления Z_КР^В = 2; число запасных витков Z_ЗАП^В = 3

          Суммарное число витков:

Z_О^В = Z_Р^В + Z_КР^В + Z_ЗАП^В = 39+3+2 = 44

Длина барабана: L_БАР = Z_О^В·t = 44·18,47 = 812,7 мм

 

Соотношения длины барабана и его диаметра:

Диаметр барабана по центру крайнего слоя навитого каната:

D_БАР^max = D_БАР^Ф + 2·d_K·(f-1) = 300 + 2·15·(3-1) = 360 мм

Диаметр барабана по центру верхнего слоя навитого каната:

 

Частота вращения барабана:

 

5.3. Расчет статической мощности двигателя:

          Статическая мощность двигателя:

 

где Q- номинальная грузоподъемность, кг; V_П- скорость подъема груза, м/мин;

η_М – КПД механизма; предварительно выбираю η_М = 0,8.

Выбираю асинхронный двигатель с фазным ротором 4МТН225L6 имеющий следующие характеристики:

N = 33 кВт – мощность на валу при ПВ = 60%;

n= 970 об/мин – число оборотов;

η = 85% - КПД;

J = 1,02 кг·м² – момент инерции;

m = 500 кг – масса.

5.4. Расчет и выбор передач:

Передаточное число лебедки (редуктора):

 

Крутящий момент на тихоходном валу редуктора:

 

где η_БАР = 0,98 – КПД барабана при подшипниках качения; при подшипниках скольжения η_БАР = 0,95;

η_М1 = 0,99 – КПД муфты между барабаном и редуктором;

D_БАР^РАС = 330 мм – расчетный диаметр барабана;

Расчетный эквивалентный момент на тихоходном валу редуктора:

M_ТЭ = k_g·M_Т = 0,87·2,96 = 2,59

где k_g– коэффициент долговечности;

М_т = 2,96 кН·м – крутящий момент на тихоходном валу редуктора;

k_g= k_Q·k_t

k_Q – коэффициент эквивалентности нагрузки;

k_t – коэффициент срока службы.

 

Значение k_Q определяется по формуле:

где k = 0,75 – коэффициент нагружения.

Класс использования А2, группа режима работы 4М, класс нагружения В4. Следовательно k = 0,75.

Значения k в зависимости от класса нагружения механизма приведены в Табл. 3:

Класс нагружения	Коэффициент нагружения	Качественная характеристика класса нагружения
В1	до 0,125	Работа при нагрузках меньших номинальных и в редких случаях номинальных средних и номинальных
В2 ВЗ	св. 0,125 до 0,25 св. 0,25 до 0,5	преимущество номинальных и близких к номинальным
В4	св. 0,5 до 1,00	постоянная работа при номинальных и близких к номинальным нагрузкам

Класс нагружения предварительно можно принять любой, соответствующий заданной группе режима работы (табл.4).

Класс Использования	Класс нагружения
	В1	В2	ВЗ	В4
А0	1М	1М	1М	2М
А1	1М	1М	2М	ЗМ
А2	1М	2М	ЗМ	4М
A3	2М	ЗМ	4М	5М
А4	ЗМ	4М	5М	6М
А5	4М	5М	6М	—
А6	5М	6М	-----	—

 

Коэффициент k_t можно определить по формуле:

Здесь z_Р – суммарное число циклов контактных напряжений зуба шестерни тихоходной ступени редуктора; z₀- базовое число циклов контактных напряжений для серийных редукторов: z₀=125·10⁶.

z_Р = z_Т·u_T

где z_Т – число циклов нагружения на тихоходном валу редуктора;

u_T – передаточное число тихоходной ступени редуктора;

Можно принимать среднее значение u_T = 5.

Значение z_Т определяется по формуле:

z_Т = 60 · n_т · t_маш =60·86,86·3200 = 16 677 120 = 16,68·10⁶