Специальные краны: Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию, страница 6

где  h_н — КПД механизма изменения вылета стрелы, h_н = 0,85

n_{кр. ш} — частота вращения кремальерной шестерни, об/мин

n_кр.ш = 30V_р / p r _кр.ш ,                                                             (50)

где V_р —скорость движения рейки, м/с

V_р = D l_р / t_о ,                                                               (51)

где t_о — время качения стрелы из 1-го в 6-е положение;

D l_р —ход рейки, D l_р=3-5 м.
8.Выбор электродвигателя, определение передаточного отношения

механизма, подбор редуктора.

Для привода механизма изменения вылета стрелы выбирается асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, с учетом режима работы крана,

Тип электродвигателя МТК

N_д = 

n_д = 

M_max =

GD =

Передаточное число редуктора:

u_ред = n_д / n_кр.ш                                                        (52)

Применяем 3-х ступенчатый редуктор типа РЦ или два двухступенчатых редуктора типа Ц2, если передаточное отношение будет большим.

u_р =

n_б =

N =

Для соединения валов электродвигателя и редуктора выбираем зубчатую муфту МУВП с тормозным шкивом и основными параметрами:

D₁ =

M_min =

M_max   =

GD =

9. Проверка электродвигателя по времени пуска.

Время пуска электродвигателя определяется по формуле:

t_пс  = n_д J_пр  / (9,55 (М_ср.пс – М_ст)) , с                                          (53)

где n_д  — частота вращения двигателя, об /мин;

М_ср.пс  — средний пусковой момент двигателя, Нм

М_ср.пс    = (1,5 –1,8)М_н ,                                                    (54)

где М_н —номинальный момент двигателя, Нм

М_н  = 9550 N_дв / n_дв ,                                                                                 (55)

М_ст — статический момент на валу, Нм

М_ст = Q r_кр.ш /u_р h_м ;                                                               (56)

где Q  — грузоподъемность крана, Н;

r_{кр. ш}  — радиус кремальерной шестерни, r_кр.ш = 0,25 м;

u_р — передаточное число редуктора;

h_м  — КПД механизма, h_м = 0,85.

J_пр  — момент инерции стрелового устройства, противовеса и др. вращающихся частей приведенных к валу двигателя, кг×м²;

,   (57)

где G D_р² , GD_м² — маховые моменты якоря и муфты, Нм;

h /r_кр.ш — передаточное отношение между кремальерной шестерней и стрелой;

h/ r_кр.ш*r₁/a — передаточное отношение между кремальерной шестерней и рычагом противовеса,

h₁ ,h₂ ,h₃ — КПД передач между приводным валом и стрелой , между валом  и грузом, между валом и противовесом;

G_c, G_x, G_пр. — вес стрелы хобота и противовеса, Н;

L_c — длина стрелы, м_.

Определяем J_пр, t_пс и проверяем условие:

t_пс < [ t_пс ], где [ t_пс ] —допускаемое время пуска двигателя,

[ t_пс ] = 2 – 5 с.

10. Выбор тормоза и проверка его времени торможения.

Тормозной момент, Нм

М_т = k_т Q d_кр.ш /(2 u_р)×h_м   ,                                                     (58)

где k_т — коэффициент запаса торможения, k_т = 1,75 ;

d_кр.ш — диаметр кремальерной шестерни , d_кр.ш = 0,5 м

Выбираем тормоз типа ТКП с учетом режима работы выбираем его характеристики:

D_мк , М_т, тип электромагнита.

Время торможения:

t_т = n_дв J_пр  / 9,55 (М_т – М_ст.т), с                                              (59)

где n_д  — частота вращения двигателя, об /мин;

J_пр  — статический момент сопротивления на валу двигателя, кг×м²;

,    (60)

где G D_р² , GD_м² — маховые моменты якоря и муфты, Нм;

h /r_кр.ш — передаточное отношение между кремальерной шестерней и стрелой;

h/ r_кр.ш*r₁/a — передаточное отношение между кремальерной шестерней и рычагом противовеса,

h₁ ,h₂ ,h₃ — КПД передач между приводным валом и стрелой , между валом  и грузом , между валом и противовесом;

G_c, G_x, G_пр. — вес стрелы хобота и противовеса, Н;

М_ст.т= Q r_кр.ш h_м /u_р,                                                   (61)

11. Расчет вала кремальерной шестерни.

Момент на тихоходном валу редуктора:

Т_т = Т_max u_р h_р h_м                                                         (62)

где Т_max — максимальный момент на валу электродвигателя , Н×м ( справочник).

Окружное и радиальное усилия на кремальерной шестерне, Н.

F_t=2×Т_т/ d_кр.ш,     F_r = F_t tga / cosb,                                          (63)

где a — угол зацепления зубчатой передачи, a = 20^о;

b — угол наклона зубьев шестерни b = 0.