 |
Механизм подъема грузоподъемных машин
|
|
|
|
Количество часов на выполнение - 6 часов.
Цель работы: Получение практических навыков расчета механизма подъема, применяемых в грузоподъёмных машинах. Формируемые компетенции: ОК 1-9, ПК 1.1.
Оборудование, материалы, инструменты: рабочая тетрадь, методические указания
4. Содержание задания:
1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
1. Ознакомиться с методическими указаниями.
2. Изучить различные типы приводов механизмов подъемов.
3. По методике, приведенной ниже, рассчитать общий КПД механизма подъема, мощность электродвигателя, общее передаточное число механизма подъема, максимальный тормозной момент. Результаты занести в табл. 16.
Методика выполнения
Краткие теоретические сведения
Для приведения в движение рабочих органов грузоподъемных машин используют приводы двух типов: ручной и машинный.
Наиболее простым типом привода является ручной. В настоящее время его применяют в тех устройствах, которые предназначены для подъема и перемещения небольших грузов, малой скоростью и на короткие расстояния.
Схемы механизмов подъема с ручным и машинным приводом приведены на рисунке 13.
Механизм подъема с ручным приводом (рис. 13 а, б) состоит из ворота (барабана) 2, на который наматывается канат с подвешенным к нему грузом 1, редуктора 3, тормоза 4 и приводного элемента (рукоятки) 5, к которому прикладывается усилие.
Главным недостатком ручного привода является то, что сила, прикладываемая рукой человека, невелика, и следовательно, мощность привода незначительна и возможность его использования ограничена.
Из машинных приводов наибольшее распространение получил электрический. Типовой механизм подъема грузоподъемных машин показан на рисунке 13 в.
|
|
|
Рисунок 13. Механизмы подъема грузов:
а – с ручным приводом и зубчатой передачей, б – с ручным приводом и червячной передачей, в – с машинным приводом
При подъеме груза на барабан 2 наматывается тяговый элемент, который с блоком 6 образует полиспаст. Через редуктор 3 вал барабана получает вращение от электродвигателя. Поднятый груз удерживается от падения тормозом 4, установленном на шкиве муфты электродвигателя.
Электрический привод является наиболее прогрессивным благодаря высокому КПД, возможности применения двигателей для каждого механизма, удобству управления и постоянной готовности к работе, возможность пуска двигателей под нагрузкой, удобство реверсирования.
Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 12) рассчитать механизм подъема с машинным приводом при следующих исходных данных: грузоподъемность Q = _____ кг, скорость подъема груза Vп = ___ м/мин, продолжительность включений ПВ =____%, диаметр барабана DБ = ____мм.
|
Рисунок 14. Расчетная схема механизма подъема
Таблица 12. Варианты заданий
| № варианта | Грузоподъемность, кг | Скорость подъема, м/мин | Продолжительность включений, % | Диаметр барабана, мм |
| 1 | 1000 | 55 | 25 | 100 |
| 2 | 2000 | 40 | 25 | 125 |
| 3 | 3000 | 30 | 15 | 140 |
| 4 | 4000 | 30 | 25 | 160 |
| 5 | 5000 | 35 | 15 | 200 |
| 6 | 6000 | 20 | 25 | 220 |
4. Общий КПД механизма подъема:
(19)
где ηп – к.п.д. полиспаста, ηп = 0,99;
ηбл – к.п.д. блока, ηбл = 0,94;
ηб – к.п.д. барабана, ηб = 0,98;
ηр – к.п.д. редуктора, ηр = 0,891.
5. Мощность электродвигателя:
, Вт (20)
|
|
|
где Q – грузоподъёмность, кг;
VП – скорость поднимания груза, м/с;
g – ускорение свободного падения, = 9,81 м/с2;
ηобщ – общий к.п.д. механизма подъема.
Таблица 13. Основные параметры крановых электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором серии МТК
По таблице 13 выбирается электродвигатель, и записываем следующие данные.
Основные параметры электродвигателя:
- Тип двигателя – ___________________;
- Мощность N = ___________кВт;
- Число оборотов вала электродвигателя n g = ________мин-1.
6. Общее передаточное число механизма подъема:
, (21)
где n g – число оборотов вала электродвигателя, мин-1;
nбар – число оборотов вращения барабана, мин-1.
, мин-1 (22)
где Vп – скорость подъема груза, м/мин;
m – кратность полиспаста механизма подъема, m = 2;
– диаметр барабана, м.
4. Максимальный тормозной момент:
МТ = β · 
, Н·м (23)
где 
– рабочий (статический) момент на быстроходном валу редуктора, создаваемый массой неподвижно висящего груза, Н∙м;
β – коэффициент запаса торможения, зависящий от режима работы, β= 2.
, Н · м (24)
где Q – грузоподъёмность, кг;
DБ – диаметр барабана, м;
iо – общее передаточное число механизма;
ηобщ –общий к.п.д механизма подъема;
m – кратность полиспаста механизма подъема, m = 2;
g –ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
По таблицам 14, 15 выбираем стандартный тормоз типа ТКТ с короткоходовым электромагнитом переменного тока или типа ТКТГ с приводом от электрогидравлического толкателя и записываем следующие данные.
- Тип тормоза – _________________________;
- Диаметр тормозного шкива DT =______ мм;
- Ширина колодки BК =_______ мм;
- Маховый момент GD2 T = _______ Н·м2.
Таблица 14. Параметры тормозов типа ТКТ
Таблица 15. Параметры тормозов типа ТКТГ
Таблица 16. Результаты расчетов
| № варианта | Общий КПД механизма подъема | Мощность электродвигателя, Вт | Общее передаточное число механизма подъема | Максимальный тормозной момент, Н·м |
Вопросы для самопроверки
|
|
|
1. Механизм подъема с ручным приводом конструкция и принцип действия.
2. Недостатки механизма подъема с ручным приводом.
3. Механизм подъема с электрическим приводом конструкция и принцип действия.
4. Достоинства механизма подъема с электрическим приводом.
|
|
|
