где
– грузовой момент на барабане; – допускаемый крутящий момент на валу редуктора.Проверяем редуктор Ц2-500 для кратности
и редуктор Ц2-300 для кратности (рис. 2а) по условию (16). Допускаемый крутящий момент на валу редуктора Н·м, по каталогу, определяем для редуктора Ц2-500, соответствующей частоты вращения вала электродвигателя и (приравниваем к 1000 и 600 соответственно), номинального передаточного числа , режима работы ПВ=25%. Сведем результаты в таблицу 2:Вариант | Редуктор: | ||||
тип | Uн | ||||
61+2 | 6180 | 20000 | 3,24 | 500 | 50 |
62+2 | 3432 | 4370 | 1,27 | 300 | 32 |
81+2 | 6180 | 21200 | 3,43 | 500 | 40 |
82+2 | 3432 | 4370 | 1,27 | 300 | 25 |
Из табл. следует, что оба редуктора подходят. Наименьший запас крутящего момента
имеем для вариантов 62+2 и 82+2.4. ВЫБОР ТОРМОЗА
4.1 СТАТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ НА ВХОДНОМ ВАЛУ РЕДУКТОРА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ
(17)где
- КПД полиспаста; - КПД механизма, который можно принять равным: ,где
-КПД редуктора; -КПД барабана со встроенной зубчатой полумуфтой. - номинальное передаточное число редуктора.По формуле (17) имеем:
Вариант | Tcpax , Н×м |
61+2 | |
62+2 | |
81+2 | |
82+2 |
4.2 ТОРМОЗНОЙ МОМЕНТ, НА КОТОРЫЙ РЕГУЛИРУЮТ ТОРМОЗ
(18)где
- коэффициент запаса торможения.Согласно (2) с.10
. При двух и более тормозах . Если имеем два и более приводов с двумя тормозами каждый, то . Тормоз выбирают по условию , где – максимальный тормозной момент по каталогу.Тормозной момент
, по формуле (18):Вариант | , Н·м |
62+1 | 1,5·117,5=177 |
62+2 | 1,5·101=152 |
82+1 | 1,5·147=221 |
82+2 | 1,5·130=195 |
Для всех вариантов выбираем тормоз типа ТКГ-200 с тормозным моментом
.Масса тормоза 38 кг.
5. КОМПОНОВКА МЕХАНИЗМА
5.1 СРАВНЕНИЕ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ МЕХАНИЗМОВ ПОДЪЕМА
Для сравнения металлоёмкости вариантов механизма подъёма заносят их характеристики в табл.4.
Таблица 4
Вариант | 61+2 | 62+2 | 81+2 | 82+2 |
масса редуктора | 500 | 138 | 500 | 138 |
масса двигателя | 110 | 110 | 155 | 155 |
масса тормоза | 38 | 38 | 38 | 38 |
суммарная масса | 648 | 286 | 693 | 331 |
Очевидно, что наименее металлоёмкими являются варианты 62+2 и 82+2 с кратностью
, быстроходным двигателем с увеличенным до 220 мм диаметром барабана. Далее продолжим расчет трех вариантов, т.к. более тяжелый вариант может иметь меньшую колею. Вариант 81+2 исключим.5.2 УСЛОВИЕ СОСЕДСТВА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И БАРАБАНА
Необходимо, чтобы размер соседства электродвигателя и барабана
удовлетворял условию: мм,(19)где
– суммарное межосевое расстояние редуктора; – габаритный размер электродвигателя; – размер от оси вращения барабана до наружного конца шпильки крепления каната. Если , то принимают редуктор с большим значениемПо формуле (19) имеем
Вариант | А1, мм |
61+2 | 500-157-0,65·200=213>20 |
62+2 | 300-157-0,65·220=0<20 |
82+2 | 350-180-0,65·220=-23<20 |
Для вариантов 62+2 и 82+2 условие соседства не выполняется. Возьмем для этих вариантов редуктор
Ц2-350. При тех же условиях работы он будет выдерживать большие нагрузки, но при этом
масса механизма увеличится.Вариант | А1, мм |
62+2 | 350-157-0,65·220=50>20 |
82+2 | 350-180-0,65·220=27>20 |
Масса редуктора Ц2-350 равна 210 кг.
5.3 УСЛОВИЯ СОСЕДСТВА ТОРМОЗА И БАРАБАНА
Для возможности установки тормоза необходимо, чтобы размер соседства тормоза и барабана
удовлетворял условию мм,(20)где
– модуль зубчатого венца; – число зубьев венца; – размер от оси вращения барабана до крайней точки зубчатой ступицы, получен конструктивно, – диаметр тормозного шкива; – размер от оси вращения тормозного шкива до наружней поверхности рычага тормоза, получен конструктивно.По формуле (20) получаем:
Вариант | , мм |
62+1 | 500-0,6·6·40-0,8·200=148>20 |
62+2 | 350-0,6·6·40-0,8·200=46>20 |
82+1 | 350-0,6·6·40-0,8·200=46>20 |
Все варианты проходят по размеру A2.
5.4 РАСЧЕТ КОЛЕИ ТЕЛЕЖКИ
Если диаметр барабана превышает диаметр делительной окружности зубчатого венца редуктора более, чем на 40%, т.е.
,(21)то барабан будет бесступенчатым. Полуколея тележки равна расстоянию от середины редуктора до середины бесступенчатого барабана
,(22)где
– расстояние от оси редуктора до оси зубчатого венца; –ширина зубчатого венца. Размер необходим для размещения зубчатой ступицы внутри барабана.