 |
Определение мощности двигателя и вращающих моментов на валах.
|
|
|
|
Содержание
1.Домашнее задание………………………………………………………..2 стр.
2.Кинематическая схема механизма подъема…………………………….3 стр.
3.Введение…………………………………………………………………...4 стр.
4.Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода…………...4 стр.
5.Расчет зубчатых передач………………………………………………….7 стр. 6.Ориентировочный расчет валов………………………………………...11 стр.
7.Эскизная компоновка редуктора………………………………………..12 стр.
8.Приближенный расчет валов……………………………………………14 стр.
9.Выбор подшипников качения…………………………………………...18 стр.
10.Выбор и проверка шпонок……………………………………………..18 стр.
11.Выбор муфт……………………………………………………………..19 стр.
12.Выбор тормоза………………………………………………………….20 стр.
Список используемой литературы……………………………………….21 стр.
ВВЕДЕНИЕ
Выполнение домашнего задания по дисциплине «Прикладная механика» – это одна из позиций общеинженерной и, соответственно, основа общетехнической подготовки инженеров машиностроительного профиля.
Основные цели:
- закрепление и углубление знаний, полученных студентами на лекциях или в процессе самостоятельного изучения разделов дисциплины, и применение их для решения конкретной инженерной задачи;
- выработка умений и навыков выполнения расчётов и оформления технических документов (пояснительной записки), кинематических схем и др.;
- выработка навыков подбора каната, диаметра барабана лебедки, электродвигателя, материала и термической обработки, подбор муфт, тормоза, определение размеров и расчёта деталей на прочность и т. п.
Выбор и расчет основных элементов грузоподъемного механизма
|
|
|
Определение наибольшего натяжения каната и выбор его типа
Наибольшее натяжение Fmax, кН, гибкого тягового органа (стального каната, навиваемого на барабан) определяется по следующей формуле:
кН, (1)
где Gгр – вес поднимаемого груза, Gгр = 14,7 кН; Gкп – вес крюковой подвески, кН; Gгр = mгр g, mгр - масса груза, mгр = 1,5 т; g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; zб – число рабочих участков на барабане (у двухканатного барабана zб = 2); uп – кратность полиспаста, uп = 2; ηп – КПД полиспаста,
Gкп = (0,01…0,15) Gгр ; (2)
Gкп = 0,1*1,5 = 0,15 кН
; (3)
,
где ηбл – КПД канатных блоков, равный 0,98 при использовании подшипников скольжения.
В соответствии с нормами Ростехнадзора по максимальному рабочему усилию ветви каната Fmax и минимальному коэффициенту использования (коэффициенту запаса прочности) каната zр определяется разрывное усилие F0 , кН:
F0 ≥ Fmax zр, (4)
где zр = 7,1
F0 = 7,1* 3,83 = 27,2=28,7кН.
Определение параметров барабана.
Для обеспечения долговечности выбранного каната по правилам Ростехнадзора определяют диаметр барабана по дну канавок, Dб, мм.
Dб = dк (h1 - 1), (5)
где dк – диаметр каната, мм; dк определяем в приложении Г, исходя из F0 = 28,7 кН dк будет равен 6,9 мм, ориентировочная масса 1000 м смазанного каната = 176,6, маркировочная группа 1764 МПа; h1 – коэффициент выбора минимального диаметра барабана, который зависит от типа грузоподъемного устройства и группы режима работы механизма, h1 = 22,4.
Dб = 6, 9 * (22,4 -1) = 147,66=150 мм
Частота вращения барабана nб и вращающих блоков при наматывании каната определяется по формуле:
 |
(6)
где Vгр – скорость подъема груза, Vгр = 50 м/мин; D = Dб + dк – диаметр по средней линии навитого каната, мм; D = 150 + 6,9 = 156,9мм
 |
Определение мощности двигателя и вращающих моментов на валах.
При кинематическом расчете механизма в первую очередь выбирается электродвигатель. Для этого необходимо определить требуемую мощность при установившемся движении механизма подъема груза из следующего соотношения:
|
|
|
 |
(7)
где Pс – расчетная статическая мощность двигателя, кВт; Vгр – скорость подъема груза, Vгр = 50 м/мин; ηобщ – КПД механизма,
ηобщ = ηр*ηб*ηп, где ηр – КПД редуктора, ηр = 0,97; n – число степеней редуктора; ηб – КПД барабана, ηб = 0,98; ηп – КПД полиспаста, ηп = 0,997.
Рс=(14,71+0,15)*50/(60*0,98*0,97*0,972)=13,86кВт;
Для механизма подъема из Приложения И по расчетной мощности Pс и заданной группе режима рабочего механизма выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока с повышенным скольжением.
Его характеристики:
Марка электродвигателя MTKF 312-16
Режим 5М
Мощность на валу 
, кВт 15
Частота вращения 
, об/мин 930
Максимальный момент Тmax, Н*м 390
Момент инерции ротора J, кг*м2 0,212
Масса mдв, кг 155
Общее передаточное отношение 
редуктора находим по формуле
(8)
где 
– частота вращения электродвигателя, об/мин.
 |
Вращающий момент 
на ведущем валу редуктора, Н·м:
(9)
где 
– мощность на первом валу, кВт, = 15 кВт; 
– частота вращения первого вала, рад/с:
, (10)
где 
– частота вращения первого вала, = 930 об/мин.
Вращающий момент на втором валу, Н·м:
 | |||
 |
(11)
|
|
|
