, (3.9)
где - частота вращения вала эл/двигателя, об/мин.;
- частота вращения вала барабана, об/мин.
По передаточному отношению редуктора iР, мощности эл/двигателя Nд и диаметру вала эл/двигателя dэ/д выбирается стандартный цилиндрический двухступенчатый редуктор типа Ц2У (табл. 4)
Расчет крутящих моментов на валах э/двигателя и барабана
, (3.10)
, (3.11)
где NД – мощность э/двигателя, кВт;
- мощность на валу барабана, кВт;
=0,8 – общий КПД лебедки;
nд – частота вращения вала двигателя, об/мин.;
nб – частота вращения валов барабанов, об/мин.
По крутящим моментам и конструктивным размерам валов dэ/д и dр выбираются муфты (табл. 5).
Расчет тормозного момента на 1-ом быстроходном валу редуктора
, (3.12)
где М1 – номинальный тормозной момент на 1-ом
валу редуктора, кг ·м;
, (3.13)
Q – грузоподъемность крана, кг;
q = 0,01Q – вес крюковой подвески, кг;
Dб – диаметр барабана, м;
- кратность полиспаста;
i Р – передаточное отношение редуктора;
= 0,8 – общий КПД лебедки;
nT – коэффициент запаса торможения (табл. 1).
По тормозному моменту МТ выбирается тормоз (табл. 6).
Оформление отчета
Отчет должен содержать следующие разделы:
1. Исходные данные для расчета по заданному варианту, включая рисунки и схемы.
2. Расчеты всех параметров лебедки по пунктам 1-8.
3. Сводная таблица результатов расчета.
Сводная таблица результатов расчета
№ варианта | Q, Т | dк, мм | Серия эл. Двигателя | Типоразмер Редуктора | Типоразмер муфт | Типо-размер тормоза | Dш, мм | |
быстро- ходный вал | тихо- ходный вал | |||||||
|
|
|
|
|
| |||
Nд= | Np= | D= | ||||||
dэ/д = | dp= | |||||||
Таблица 1. Режимы работы механизма
Режим работы механизма (РР) | Л | С | Т |
Продолжительность включений механизма ПВ% | 15 | 25 | 40 |
Коэффициент запаса прочности каната nк | 5,0 | 5,5 | 6,0 |
Коэффициент жесткости каната, к | 20 | 25 | 30 |
Коэффициент запаса торможения, nT | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
Таблица 2. Стальные проволочные канаты марки
ЛК-Р-6х19+1 о.с.(ГОСТ 3070-74)
Диаметр каната
dк, мм | Разрывное усилие каната | |||||
Предел прочности проволок при растяжении [σ]р, кг/мм2 | ||||||
140 | 160 | 180 | 200 | 220 | ||
3,3 | - | - | 553 | 615 | 676 | |
3,6 | - | - | 669 | 744 | 818 | |
3,9 | - | - | 795 | 884 | 969 | |
4,2 | - | - | 930 | 1035 | 1135 | |
4,5 | - | - | 1075 | 1195 | 1285 | |
4,8 | - | - | 1240 | 1375 | 1475 | |
5,5 | - | 1415 | 1590 | 1720 | 1860 | |
5,8 | - | 1585 | 1785 | 1925 | 2080 | |
6,5 | - | 1970 | 2220 | 2400 | 2595 | |
8,1 | - | 3075 | 3370 | 3675 | - | |
9,7 | - | 4420 | 4840 | 5280 | - | |
13,0 | 6860 | 7845 | 8560 | 9340 | - | |
14,5 | 8670 | 9900 | 10800 | 11800 | - | |
16,0 | 10700 | 12200 | 13400 | 14600 | - | |
17,5 | 12900 | 14750 | 16150 | 17650 | - | |
19,5 | 15450 | 17650 | 19350 | 21100 | - | |
21,0 | 18100 | 20700 | 22700 | 24750 | - | |
22,5 | 21000 | 24000 | 26300 | 28700 | - | |
24,0 | 24100 | 27550 | 30200 | 32900 | - | |
25,5 | 27450 | 31350 | 34300 | 37450 | - | |
27,0 | 30950 | 35400 | 38750 | 42250 | - |
Таблица 3. Электродвигатели крановые 3-х фазные
асинхронные с фазным ротором серии
MTF (ГОСТ 185-70)
Серия эл. двигателя | Мощность на валу NД, кВт при ПВ % | Частота вращения вала nд,об/мин | Диаметр цапфы выходного вала dэ/д , мм | |||
15 | 25 | 40 | ||||
MTF 011 | 2,0 | 1,7 | 1,4 | 800 | 28 | |
850 | ||||||
885 | ||||||
MTF 012 | 3,1 | 2,1 | 2,2 | 785 | 28 | |
840 | ||||||
890 | ||||||
MTF 111 | 4,5 | 4,1 | 3,5 | 850 | 35 | |
870 | ||||||
895 | ||||||
MTF 112 | 6,5 | 5,8 | 5,0 | 895 | 35 | |
915 | ||||||
930 | ||||||
MTF 211 | 10,5 | 9,0 | 7,5 | 895 | 40 | |
915 | ||||||
930 | ||||||
MTF 311 | 14,0 | 13,0 | 11,0 | 925 | 50 | |
935 | ||||||
945 | ||||||
MTF 312 | 19,5 | 17,5 | 15,0 | 945 | 50 | |
950 | ||||||
955 | ||||||
MTF 411 | 30,0 | 27,0 | 22,0 | 945 | 65 | |
955 | ||||||
965 | ||||||
MTF 412 | 40,0 | 36,0 | 30,0 | 960 | 65 | |
965 | ||||||
970 |
Таблица 4. Редукторы цилиндрические двухступенчатые
типа Ц2У (ГОСТ 20758-75)
Типоразмер
| Передаточное отношение i
| Номинальный крутящий момент на тихоходном валу МТ, кг∙м | Диаметр цапфы быстроходного вала
dр , мм |
Ц2У – 100 | 8; 10; 12,5; 16 | 25 | 20 |
Ц2У – 125 | 8; 10; 12,5; 16 | 50 | 20 |
Ц2У – 160 | 18; 20; 22,4; 25 | 100 | 25 |
Ц2У – 200 | 28; 31,5; 35,5; 40 | 200 | 30 |
Ц2У – 250 | 28; 31,5; 35,5; 40 | 400 | 40 |
Таблица 5. Муфты универсальные фланцевые
втулочно-пальцевые типа МУВП
(ГОСТ 21424-75)
Типоразмер | Диаметры посадочных отверстий d, мм | Номинальный передающий крутящий момент М, кг∙м | |
МУВП–1 | 10, 11, 12, 14 | 0,63 | |
МУВП-2 | 16, 18 | 1,6 | |
МУВП-3 | 16, 18, 20, 22 | 3,15 | |
МУВП-4 | 20, 22 | 6,3 | |
МУВП-5 | 25, 28 | 12,5 | |
МУВП-6 | 32, 36, 40, 45 | 25,0 | |
МУВП-7 | 40, 45, 50, 56 | 50,0 | |
МУВП-8 | 50, 56, 63 | 100,0 | |
МУВП-9 | 63, 71, 80, 90 | 200,0 | |
МУВП-10 | 80, 90, 100, 110 | 400,0 |
Таблица 6. Тормоза колодочные с
электромагнитными толкателями
переменного тока типа ТКТ
(ГОСТ 17412-72)
Типоразмер | Тормозной момент MT, кг∙м при ПВ% | Диаметр тормозного шкива Dш, мм | |||
15 | 25 | 40 | |||
ТКТ-100 | 2,0 | 2,0 | 1,1 | 100 | |
ТКТ-200/100 | 4,0 | 4,0 | 2,2 | 200 | |
ТКТ-200 | 16,0 | 16,0 | 8,0 | 200 | |
ТКТ-300/200 | 24,0 | 24,0 | 12,0 | 300 | |
ТКТ-300 | 50,0 | 50,0 | 17,0 | 300 | |
ТКТ-400 | 110,0 | 110,0 | 30,0 | 400 | |
ТКТ-500 | 200,0 | 200,0 | 50,0 | 500 |
Список литературы
1. Бакшеев В.Н. Методические указания по теме №3 «Изучение устройства и общий расчет грузовой лебедки стрелового крана». - Тюмень, ТюмГАСУ, 2011. – 25 с.
2. Бакшеев В.Н. «Строительные машины».Учебник
для строительных вузов. – Тюмень: Издательство
«Вектор Бук», 2003. - 360 с.
Таблица 7
Исходные данные для расчетов по вариантам
№ варианта | Q, т | V, м/мин | Н,м | Режим работы |
1 | 6,3 | 26 | 33 | Т |
2 | 10 | 15 | 20 | Л |
3 | 20 | 18 | 25 | С |
4 | 6,3 | 25 | 19 | Т |
5 | 3,2 | 20 | 30 | Л |
6 | 5 | 15 | 28 | С |
7 | 6,3 | 10 | 16 | Л |
8 | 3,2 | 20 | 30 | С |
9 | 5 | 22 | 25 | Т |
10 | 6,3 | 15 | 20 | Л |
11 | 10 | 17 | 15 | С |
12 | 20 | 15 | 16 | Л |
13 | 3,2 | 14 | 18 | С |
14 | 5 | 10 | 12 | Л |
15 | 6,3 | 10 | 12 | Л |
16 | 10 | 8 | 10 | Л |
17 | 3,2 | 20 | 40 | Т |
18 | 5 | 18 | 30 | С |
19 | 6,3 | 15 | 20 | Л |
20 | 10 | 12 | 12 | Л |
21 | 20 | 10 | 8 | Т |
22 | 3,2 | 10 | 10 | Л |
23 | 5 | 8 | 10 | С |
24 | 6,3 | 10 | 12 | Л |
25 | 10 | 8 | 8 | Л |
26 | 20 | 8 | 6 | Л |
27 | 10 | 10 | 8 | С |
28 | 6,3 | 10 | 8 | Т |
29 | 3,2 | 12 | 10 | С |
30 | 5 | 10 | 10 | Л |
Федеральное агентство по науке и образованию Российской Федерации
ГОУ ВПО Тюменский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра СПОФ
Лабораторно-практическая работа по теме №3:
«Устройство и общий расчет