Основні параметри двигунів приведені в таблицях Б8 і Б9, додатку Б. Для попередньо вибраного двигуна записують його основні технічні характеристики: номінальну потужність ; і частоту обертання nдв.

Розрахункове значення діаметра барабана по дні нарізної канавки визначається за формулою

(2.6)

Одержане значення заокруглюють до найближчого більшого стандартного значення з ряду: 160; 200; 250; 320; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000.

Стандартне значення діаметра барабана по середній лінії навитого каната визначається за формулою

(2.7)

Частота обертання вала барабана визначається за формулою

(2.8)

іП – кратність поліспаста.

Розрахункове значення передаточного числа приводу рівне

(2.9)

В залежності від одержаних значеннь , і умов роботи, агресивне або нормальне середовище, остаточно вибирають кінематичну схему привода.

При і і любих умов роботи використовують схему, рис.2.1. При і і любих умов роботи - привід із двохступеневим зубчастим редуктором в якому барабан і редуктор сполучені зубчастою муфтою, вмонтованою в барабан. При і для любих умов роботи використовують схему, рис.2.2, при і - редуктор привода, рис.2.2, сполучення редуктора з барабаном, рис.2.1

Вибір двигуна. Для вибраної кінематичної схеми визначають розрахункове значення к.к.д. привода за однією з формул

(2.10)

, (2.11)

де зп – к.к.д. поліспаста;

р - к.к.д. редуктора приводу;

мф - к.к.д. з’єднуючих муфт;

пк - к.к.д. опор барабана приводу;

зцп – к.к.д. відкритої циліндричної передачі.

Якщо, то фактичні значення потужності визначають за формулами

(2.12)

(2.13)

Для фактичного значення розрахункової потужності перевіряють умову

(2.14)

де – номінальна потужність попередньо вибраного двигуна.

Якщо умова виконується, то попередньо вибраний двигун залишається, якщо ні – вибирають новий двигун. Для остаточно вибраного двигуна записують його основні технічні характеристики: номінальну потужність ; максимальний пусковий момент ТМАХ.П (для двигунів із фазним ротором) або середній пусковий момент ТСР.П для двигунів із коротко замкнутим ротором; відносна тривалість вмикання ТВ%; частота обертання nдв; маховий момент ротора mD2 або момент інерції ротора JР.ДВ; діаметр кінця вала dдв.

Вибір редуктора При підборі серійно виготовленого редуктора повинні виконуватись дві умови:

1.Умова підбору по силових параметрах

, (2.15)

2. Умова підбору по кінематичних параметрах

, (2.16)

де – номінальна потужність на вхідному валі вибраного редуктора;–

розрахункова потужність на вхідному валі редуктора;

– номінальне значення крутного моменту, який передається вихідним валом вибраного редуктора;

- розрахункове значення крутного моменту на вихідному валі редуктора;

up.p – розрахункове значення передавального числа редуктора;

– паспортне значення передаточного числа вибраного редуктора.

Величина розрахункового крутного моменту на тихохідному (вихідному) валі редуктора визначається за формулою

, Нм (2.17)

де ТТ - крутний момент на тихохідному валі редуктора при підйомі номінального вантажу GH, Hм;

КД - коефіцієнт довговічності.

Величина ТТ в залежності від схеми приводу визначається за формулами

,Нм, (2.18)

,Нм, (2.19)

де ТБ - крутний момент, який передає барабан при підйомі номінального вантажу GН, Hм;

Значення uцп вибирається по ГОСТ2185-66 в інтервалі 1uцп3,15.

Величина ТБ, в залежності від типу поліспаста, визначається за формулою

,Нм (2.20)

де FСТ.MАХ – максимальне статичне зусилля розтягу каната;

ZБ – кількість ниток канату, які намотуються на барабан.

Величина коефіцієнту довговічності визначається за формулою

, (2.21)

де КQ - коефіцієнт змінності ваги підіймаємого вантажу;

Кt - коефіцієнт терміну роботи механізму.

Величини коефіцієнтів КQ і К.t визначаються за формулами

, (2.22)

, (2.23)

де -базове число циклів контактних напружень зубців колеса тихохідної ступені циліндричного редуктора, NHlim=120 106;

NHE – еквівалентне число циклів зміни напружень зубців колеса тихохідної ступені редуктора;

uт – передаточне число тихохідної ступені редуктора.

(2.24)

де Ni – число циклів зміни напружень зуба колеса тихохідної ступені редуктора на і-тій ступені графіка навантаження.

, (2.25)

де nт – частота обертання вала колеса тихохідної ступені редуктора, хв-1;

ti – час роботи МПВ на і-тій ступені графіка навантаження, год.

При сполученні барабана з редуктором через муфти (рис. 2.1.…2.2) -

При з’єднанні барабана з редуктором відкритою циліндричною передачою, рис.2.3,

. (2.26)

Позначимо відношення часу роботи механізму на і-тій ступені графіка навантаження ti до загального часс роботи Т через кі.

(2.27)

(2.28)

Передаточне число тихохідної ступені двоступеневого циліндричного редуктора, виконаного по розгорнутій схемі, рис.2.1 і 2.3, визначається за формулою

. (4.29)

Передаточне число тихохідної ступені триступеневого циліндричного редуктора, рис.2.2,

. (4.30)

Розрахункове значення передаточного числа редуктора визначається в залежності від схеми з’єднання барабана за такими формулами:

. - рис.2.1…2.2 (2.31)

- рис.2.3 (2.32)

Розрахункове значення потужності на тихохідному валі редуктора

,Вт (2.33)

Розрахункове значення потужності на вхідному валі редуктора

,Вт (2.34)

В залежності від одержаних значень РР.Р або ТР..Р і uр.р, по таблицях Б10…Б12, додатку Б, вибирають серійно випускаємий редуктор і перевіряють умови (4.14) і (4.15). Для вибраного типорозміру редуктора записують основні характеристики: номінальну потужність на вхідному валі редуктора або номінальний обертовий момент на вихідному валі редуктора ; паспортне передаточне число редуктора сумарну міжосьову віддаль ; діаметри кінців вхідного і вихідного валів редуктора d1 і d2.

Приклад виконання лабораторної роботи №2

Розробити кінематичну схему привода барабана механізму підйому вантажу і вибрати двигун та редуктор

Вхідні дані:

1. Схема крана, рисунок 2.4;

2. Вага вантажу – GВ=40кН;

3. Кількість блоків гакової підвіски – 1;

Рисунок 2.4 Схема крана.

Виконати:

1. Вибір кінематичної схеми привода барабана.

2. Вибір двигуна.

3. Вибір редуктора.

.1 Вибір кінематичної схеми привода барабана МПВ. Попередньо вибираємо привід барабана з циліндричними зубчастими колесами. Орієнтовне значення к.к.д. МПВ з таким приводом знаходиться в межах -М=0,8…0,85. Приймаємо М=0,8. Типорозмір підвіски – 1-5-406, маса підвіски – 70,6кг.

Орієнтовне значення максимальної статичної потужності на валі двигуна

Згідно графіка навантаження для режиму роботи Л, рисунок Б.1, дод.Б,