Механизм подъема и его расчет (стр. 4 из 6)
Рк1 = 33,5 + 24,7 = 58,2 кН
Рк2 = 54,7 + 27 = 81,7 кН
Рк3 = 21,4 + 25,4 = 46,8 кН
Рк4 = 10,6 + 27,6 = 38,2 кН
Рк5 = 34, + 24,7 = 59,2 кН
Рк6 = 55,7 + 27 = 82,7 кН
Рк7 = 27,8 + 25,4 = 53,2 кН
Рк8 = 29,7 + 27,6 = 57,3 кН
Рк9 = 23,2 + 24,7 = 47,9 кН
Рк10 = 20,8 + 27 = 47,8 кН
Рк11 = 42,3 + 24 = 66,3 кН
Окружная нагрузка КВШ определяется для 11 режимов:
в режиме подъема неуравновешенного груза
Pi = Smax – Smin + 0.02*Smax (1.40)
Р1 = 33,5 –24,7 +0,02*33,5 = 9,5 кН
Р2 = 54,7 –27 +0,02*54,7 = 28,8 кН
Р3 = 25,4 –21,4 +0,02* 25,4 = 4,5 кН
Р4 = 27,6 –10,6 +0,02*27,6 = 17,6 кН
Р5 = 34,5 –24,7 +0,02*34,5 = 10,5 кН
Р6 = 55,7 –27 +0,02*55,7 = 29,8 кН
в режиме опускания неуравновешенного груза
Pi = Smax – Smin - 0.02*Smax (1.41)
Р7 = 27,8 –25,4 - 0,02*27,8 = 1,8 кН
Р8 = 29,7 –27,6 - 0,02*29,7 = 1,5 кН
Р9 = 24,7 –23,2 - 0,02*24,7 = 1 кН
Р10 = 27 –20,8 - 0,02*27 = 5,57 кН
Р11 = 42,3 –24 - 0,02*42,3 = 17,5 кН
1.5 Выбор электродвигателя
Расчет необходимой мощности привода лебедки
(1.42)где Pмакс~ максимальное значение величины окружной нагрузки КВШ в режиме подъема неуравновешенного груза (режимы с 1 по 4); ηм=0,7ч-0,75 - КПД механизма лебедки.
По каталогу выбираем электродвигатель МТВ 412-6, со следующими параметрами [5.стр.47]:
N = 30кВт; n = 970 об/мин; Мmax = 850 Нм; J = 0,7 Нм2; ПВ 25%.
1.6 Расчет редуктора лебедки подъемника
В лебедках подъемников преимущественное распространение получили червячные передачи (рис. 3.3) в силу ряда очевидных преимуществ: возможность получения больших передаточных чисел в одной паре, плавность и бесшумность работы [10.стр.48].
Недостатком червячной передачи является сравнительно низкий КПД, повышенный износ в связи с большими скоростями скольжения в зацеплении, склонность к задирам и заеданию
контактирующих поверхностей.
Рис. 7. Схема червячной передачи редуктора
а) червячная передача; б) червяк цилиндрический; в) червяк глобоидный
В нашей стране до недавнего времени отдавалось предпочтение глобоидным передачам.
Глобоидные червячные передачи обладают повышенной нагрузочной способностью, так как в зацеплении с зубом червяка одновременно находится несколько зубьев, и линии контакта зубьев с червяком располагаются практически перпендикулярно вектору скорости скольжения, что способствует образованию непрерывной масляной пленки на трущихся поверхностях.
Благоприятные условия смазки способствуют устранению заедания в червячном зацеплении.
Увеличение площади контактной поверхности позволяет использовать более дешевые сорта бронзы и дает некоторую экономию цветных металлов. Именно это обстоятельство предопределило предпочтительное применение глобоидных передач в лебедках подъемников отечественного производства в послевоенный период. Наряду с очевидными достоинствами, глобоидные передачи имеют весьма существенные недостатки.
Значительно сложнее технология изготовления глобоидных передач. Практическое отсутствие оборудования для шлифовки глобоидного червяка исключило возможность его термической обработки, что в свою очередь, привело к снижению усталостной прочности, уменьшению КПД и повышенному износу зубьев колеса в связи с наличием существенных микронеровностей на поверхности червяка. Отсутствие аналитической теории и использование экспериментальных зависимостей существенно усложняет процесс проектирования.
Глобоидные передачи весьма критичны к точности сборки и регулировке осевого положения червяка и колеса.
Снижение точности сборки и регулировки глобоидной передачи влечет за собой резкое снижение КПД и может вызвать заклинивание червячного зацепления. В связи с этим, исключалась возможность применения пролетной схемы установки КВШ с выносной опорой. Доминирующим решением стала консольная установка КВШ и, связанное с этим, увеличение габаритов подшипников выходного вала редуктора.
К недостатку глобоидной передачи следует отнести и наличие небольших кинематических колебаний окружной скорости червячного колеса, которые могут служить одной из причин вибрации кабины.
Влебедках подъемников применяют три способа расположения червяка редуктора: нижнее горизонтальное, верхнее горизонтальное и вертикальное.
Утечка масла полностью устраняется в лебедках с верхним и вертикальным расположением червяка.
Лебедки с верхним расположением цилиндрического червяка успешно применяются в подъемниках зарубежного и отечественного производства. На рис.7 представлен фрагмент конструкции редуктора отечественного производства с верхним расположением червячного вала, который одновременно является валом ротора двигателя.
Применение системы мотор - червяк позволяет отказаться от использования соединительной муфты. При этом, снижается виброактивность редуктора, масса и габариты лебедки. Уменьшается трудоемкость ремонтных работ и технического обслуживания.
Недостатком редуктора с верхним расположением червяка является ухудшение условий смазки зацепления после длительного простоя подъемника.
Остаточная масляная пленка не гарантирует жидкостное трение в момент пуска двигателя.
Для компенсации этого недостатка и повышения несущей способности масляной пленки целесообразно увеличивать скорость скольжения контактирующих поверхностей червячного зацепления за счет применения двигателя с повышенной частотой вращения ротора.
Расчет червячных редукторов лебедок подъемников не имеет особой специфики за исключением необходимости учета значительной консольной нагрузки на выходной вал при консольной установке КВШ. Специфичен и характер нагрузок, определяемый назначением и режимом работы подъемника.
Выбор редуктора с глобоидным при консольной установке КВШ может производиться аналогичным образом и должен обеспечивать выполнение следующих необходимых условий:
Uр ≥ Uо; [М] ≥ Мэ; [р] ≥ рк; ПВр ≥ ПВл; Nр ≥ Nд, (1.43)
где Uр,Uо–табличное и расчетное значение передаточного числа редуктора; [М] Мэ–табличное значение допускаемого момента на тихоходном валу и величина расчетного эквивалентного момента, Нм; [р], рк - табличное значение допускаемой консольной нагрузки на тихоходном валу и расчетная консольная нагрузка, кН; ПВр, ПВл– табличное значение продолжительности включения редуктора и проектируемого подъемника; Nр, Nд, – расчетное значение мощности редуктора и двигателя лебедки, кВт.
Передаточное число редуктора определяется с учетом кинематической схемы подъемника по следующей формуле
(1.44)где D – расчетная величина диаметра КВШ, м; nн – номинальное значение частоты вращения вала двигателя, об/мин; V – расчетное значение величины скорости кабины, м/с.
Расчет величины эквивалентного крутящего момента вала КВШ производится с учетом вероятностного характера изменения нагрузки
Мэ = Рmax* D/2 * Кэ * 10-3, Нм (1.45)
где Рmax – максимальная окружная нагрузка КВШ в режиме подъема неуравновешенного груза, кН; Кэ – коэффициент эквивалентности реальной диаграмме нагрузки.
Мэ = 28,8х0,56/2х0,8х10-3 = 0,006 Нм.
Для подъемников с противовесом Кэ принимается в диапазоне от 0,7 до 0,9 [10. стр.52].
Выбираем типоразмер редуктора:
Uр Uо; 65 ≥ 37,9;
[р] ≥ рк; 94 ≥ 82,7 кН;
ПВр ≥ ПВл; 25 ≥ 25 %;
Nр ≥ Nд, 33,5 ≥ 30 кВт.
Величина расчетной консольной нагрузки Рк определяется для режима, в котором окружная нагрузка КВШ принимает наибольшее значение Рmax.
Поверочный расчет редуктора, в случае необходимости, может производиться традиционными методами.
После выбора редуктора лебедки производится уточнение диаметра барабана (КВШ) по кинематическому условию, гарантирующему обеспечение номинальной скорости движения кабины с погрешностью не превышающей 15%.
, м, (1.46)где Vр – рабочая скорость кабины, равная номинальной или отличающейся на 15 %, м/с; Uр – табличное значение передаточного числа редуктора лебедки;
– номинальное значение частоты вращения вала двигателя, об/мин. 
.1.7 Расчет тормоза лебедки привода
Тормоз предназначен для замедления движения машины или механизма, полной остановки и надежной фиксации неподвижного состояния.
Тормоза лебедок подъемников должны удовлетворять следующим требованиям: высокая надежность и безопасность работы; наличие механизма ручного выключения тормоза с самовозвратом в исходное состояние; высокое быстродействие; низкая виброактивность и уровень шума; технологичность изготовления и малая трудоемкость технического обслуживания; обеспечение необходимой точности остановки кабины в подъемниках с нерегулируемым приводом.
В лебедках подъемников используются колодочные тормоза нормально-замкнутого типа с электромагнитной растормаживающей системой.