вибір кратності поліспаста
Кратність поліспаста залежить від вантажопідйомності, типу поліспаста та напрямки навивки каната на барабан. Зі збільшенням кратності поліспаста знижується навантаження на канат. Це призводить до зниження навантаження на барабан і його опори, діаметрів каната, блоків, барабана, передавального числа редуктора і маси всього механізму. Однак підвищення кратності поліспаста призводить до збільшення втрат енергії на подолання тертя в додаткових блоках, тобто до зниження ККД.
При вантажопідйомності 2т обрана кратність поліспаста. Схема запасовки приведено малюнку 2.
Малюнок 2 - Схема запасовки при кратності поліспаста
.2 Розрахунок і вибір каната
У ГПМ сталеві канати виконують різні функції, відповідно до яких вони вибираються за своїми відмінних ознаками. Канати розрізняють по конструкції, за структурою, за типом сердечника, у напрямку сукання елементів каната, по типу сукання, по маркувальної групі дроту і т.д. Канат вибирають по розривному зусиллю.
Розривне зусилля каната в цілому, кН:
, (1)
де - мінімальний коефіцієнт використання каната (= 4, тому режим роботи 4К).
Робоче зусилля в канаті Fk, Н:
(2)
де Q - вантажопідйомність крана, кг (Q=2000 кг); - прискорення вільного падіння, м/с 2 (g=9,81 м/с 2); - число гілок каната, навиваються на барабан (N=1); п - кратність поліспаста (u п=2);
h п - к.к.д. поліспаста:
(3)
де h бл - к.к.д. блоку (h бл=0,98).
.
.
Розривне зусилля:
.
За ГОСТ 3066-80 обраний канат подвійного звивання типу ЛК-О конструкції 6х7 (1 + 6) + 1х7 (1 + 6) діаметром 8,2 мм.
Позначення каната:
Канат - 8,2-Г-I-С-Л-О-Н - 1 570 ГОСТ +3066.
.3 Визначення розмірів барабана
Барабан призначений для перетворення кутових переміщень вала двигуна в лінійне переміщення гнучкого елемента допомогою навивки його на циліндричну поверхню барабана. Прийнятий жолобчастий барабан одношарової навивки.
Діаметр барабана, мм:
D б=d k? (H 1 - 1), (4)
де h 1 - коефіцієнт вибору діаметра барабана (h 1=20,0).
D б=8,2? (20 - 1)=155,8 мм.
Прийнято барабан D б=160мм.
Мінімальний діаметр барабана по середній лінії навивається каната D, мм:
D=D б + d k (5)
D=160 + 8,2=168,2мм.
Довжина барабана, мм:
L б=L р + L до + L рб, (6)
де L р - довжина робочої частини барабана, мм:
, (7)
де Н - висота підйому вантажу, м (Н=5);
t - крок навивки каната на барабан, м:
.
м; до- довжина ділянки, необхідна для закріплення каната на барабані, м:
м;
Lрб- товщина реборди, м:
.б=0,213 + 0,031 + 0,01=0,254м.
Довжина барабана прийнята Lб=260мм.
Товщина стінки барабана:.
Прийнята товщина стінки барабана.
Перевірка співвідношення довжини барабана до діаметру:.
- умова виконується.
.4 Визначення потрібної потужності. Вибір двигуна
Статична потужність двигуна, кВт:
(8)
де - швидкість підйому вантажу, м/с (= 0,33 м/с);
h - к.к.д. механізму підйому (h=0,9);
hп - к.к.д. поліспаста (hп=0,97)
.
Потрібна потужність двигуна Pдв, кВт:
Pдв=(0,7 ... 0,8) Pст.max, (9)
дв=0,75? 7,41=5,56 кВт.
За потрібної потужності двигуна обраний електродвигун з фазним ротором MTF - 112-6. При ПВ=25% двигун має характеристики: дв=5,8 кВт; n дв=915 об/хв; Т мах=140 Н · м; I p=0,068 кг · м 2.
Номінальний момент двигуна Т н, Н? м:
, (10)
Н? м.
.5 Кінематичний розрахунок механізму
Частота обертання барабана nб, с - 1:
; (11)
с - 1.
Загальне передавальне відношення u:
u=n дв/n б, (12)
=15,25/1,3=11,7
Обертаючий момент на барабані одноканатний:
, (13)
Н? м.
На малюнку 3 показана кінематична схема лебідки механізму підйому вантажу.
Малюнок 3 - Кінематична схема лебідки механізму підйому
Після вибору компонування проводиться вибір редуктора. Обрано редуктор 5Ц2-100 ...
