-коэффициент, учитывающий
температурный режим ,
;
; (27)
где
- количество блоков на оси
.
-количество подшипников
.
.
Подставим значения
.
Определение частоты вращения блока :
мин-1 . (28)
где
- скорость подъема груза,
=0,4 м/с;
- кратность полиспаста
-диаметр блока
мм;
- коэффициент выбора диаметра блока;
=22,4.
Тогда:
Н;
По справочнику /5/ выбираем подшипник 310,
Установочные размеры:
мм,
мм,
кН,
мм.
Рисунок 8. Эскиз радиального
подшипника
.7.2 Расчет оси блока
Рисунок 9.Расчетная схема для
определения диаметра оси блока.
=
мм. (29)
где
- длина между опорами блока;
- количество блоков на оси;
;
- толщина блока,
;
- толщина кожуха,
=2мм;
-толщина щеки,
= (5…20) мм,
примем
=10 мм.
Определим изгибающий момент:
Н·м; (30)
Диаметр оси блока
определим
из уравнения :
м;
(31)
где
- допустимое напряжение,
Па .
Из конструктивных соображений принимаем подшипник 319, /5/.
мм,
мм,
кН,
мм.
.7.3 Выбор крюка и расчет гайки
крюка
Рисунок 10. Эскиз однорогого крюка.
Номер заготовки крюка № 18, наибольшая грузоподъёмность Q=16т.
Диаметр резьбы
Тр70х10.
Наружный диаметр
и высоту
гайки крюка
определяют по формулам:
(32)
где
- диаметр гайки крюка, мм;
- наружный диаметр резьбы на
хвостовике крюка,
;
Высоту гайки проверяют из условия напряжения
смятия по формуле :
(33)
где hг - высота гайки крюка с учетом проверки на смятие, мм;
p - шаг резьбы, p = 10 мм;
- допустимое напряжение на смятие,
= 35МПа;
d1 - внутренний диаметр резьбы, d1 = 60мм.
Получили, что
, условие
выполняется.
1.7.4 Выбор подшипника под гайку крюка
Подшипник выбираем по статической
грузоподъемности:
кН
(34)
Рисунок 11. Эскиз упорного
однорядного подшипника
Выбираем подшипник упорный типа 8215, /5/ . С=155 кН, Н=27 мм,
D=110 мм, d=75 мм.
.7.5 Расчет траверсы
Рисунок 12. Расчетная схема траверсы
для нормальной подвески.
Рассчитываем размеры траверсы:
Определение ширины траверсы :
мм; (35)
где
- диаметр подшипника,
=110 мм;
Определение длины траверсы :
мм; (36)
Из конструктивных соображения принимаем Lтр=243мм.
Определение диаметра траверсы :
мм; (37)
где
- диаметр хвостовика крюка,
=70 мм;
Принимаем dтр=75мм.
Определение длины между опорами :
мм; (38)
Определение высоты траверсы
мм :
(39)
ТА- изгибающий момент в сечении А-А
:
Н·м; (40)
Определение момента изгибающего по
формуле :
Н·м; (41)
Определение диаметра цапфы :
(42)
-допускаемый предел прочности,
МПа;
.7.6 Расчет щеки
Рисунок 13. Эскиз щеки.
Определение ширины щеки :
мм; (43) где
- наибольший
из диаметров цапфы траверсы или оси блока .
Условие прочности при
растяжении(поперечное сечение по наибольшему из отверстий d):
. (44)
где:
- толщина щеки, принимаем
= 10 мм;
;
Условие прочности
выполняется.
.6 Определение мощности и выбор
электродвигателя
Электродвигатель выбираем из условия
Определение расчетной мощности
электродвигателя :
кВт; (45)
- статическая мощность, кВт;
- коэффициент использования
номинальной грузоподъемности ,
;
- коэффициент, учитывающий
фактическую продолжительность включения ,
=0,95;
- коэффициент, учитывающий схему
регулирования скорости ,
=1,05;
- коэффициент пусковых потерь ,
=1.1;
кВт ; (46)
- общий КПД механизма ,
;
Выбираем двигатель с мощностью, которая бы удовлетворила условие.
Принимаем электродвигатель 4МТН 280S10 /1/ с техническими характеристиками:
Частота вращения вала n=565 мин-1;
Мощность на валу P=45 кВт, при ПВ=40%;
Момент инерции ротора J=3,8 кгм2;
Масса m=750 кг.
Рисунок 14.Электродвигатель серии MTН.
.6.1 Проверка двигателя по пусковому моменту
Необходимое соблюдение условия:
;
Пусковой момент двигателя
определяется по формуле:
(47)
Пусковой момент механизма определим
по формуле:
; (48)
где
- статический момент, Н·м;
- инерционный момент от вращающихся
масс, Н·м;
- инерционный момент от
поступательно движущихся масс,
Определяем статический момент:
Н·м ; (49)
где
- количество
ветвей каната закрепленных на барабане,
,
- ориентировочное передаточное число
редуктора:
(50)
- частота вращения барабана, мин.
:
мин
; (51)
Определяем инерционный момент от
вращающихся масс:
Н·м; (52)
где
- время пуска, которое определяется
по формуле:
; (53)
- допускаемое ускорение,
;
- частота вращения электродвигателя;
- момент инерции ротора
электродвигателя.
Определяем инерционный момент от
поступательно движущихся масс:
Н·м ; (54)
Получим:
Нм;
, условие выполняется.
.7 Выбор редуктора
Редуктор выбираем по крутящему моменту на тихоходном валу и передаточному числу.
Ориентировочное передаточное число
;
Крутящий момент на
тих. валу:
Выбираем редуктор Ц2-500-10-М-УЗ, /2/
(Цилиндрический горизонтальный
двухступенчатый редуктор с межосевым расстоянием 500 мм, с передаточным
стандартным числом редуктора
,на тихоходном валу редуктора .
Рисунок 15. Общий вид редуктора Ц2.
1.8 Выбор муфты зубчатой с тормозным шкивом
Муфту выбираем по крутящему моменту
/3/:
Н·м (55)
где
- статический момент,
Н м
- коэффициент, учитывающий тип
механизма ,