2 Розрахунок

2.1 Визначається статична потужність на валу двигуна підйомної лебідки в усталеному режимі роботи при підйомі вантажу за формулою (1)

кВт.

2.2 Визначається статична потужність при гальмівному спуску важких та середніх вантажів за формулою (2)

кВт.

2.3 Визначається коефіцієнт завантаження K за формулою (3):

.

2.4 Для обчисленого коефіцієнта завантаження K за графіком рис. 1 визначається ККД холостого ходу , яке відповідає заданому ККД при повному завантаженні. = 0,15.

2.5 Визначається статична потужність при підйомі порожнього вантажозахватного пристрою за формулою (4)

кВт.

2.6 Визначається потужність, яка обумовлена дією сили тертя у механізмі підйому за формулою (5)

кВт.

2.7 Визначається статична потужність при силовому спуску легких вантажів за формулою (6)

кВт.

2.8 Визначається час роботи двигуна при підйомі вантажу за формулою (7)

с.

2.9 Після визначення статичних потужностей та часу підйому, будується навантажувальна діаграма. Швидкість приймається постійною незалежно від навантаження при підйомі та спуску. Параметри найхарактернішого робочого циклу механізму підйому наведені у табл. 2.

Таблиця 2 – Робочий цикл механізму підйому

Ділянки діаграми	Підйом вантажу	Пауза	Спуск вантажу	Пауза	Підйом гака	Пауза	Спуск гака	Пауза
Рс, кВт	94,42	0	60,43	0	13,08	0	9,16	0
t, c	120	60	120	60	120	60	120	60

За даними табл. 2 будується навантажувальна діаграма роботи механізму підйому вантажу без урахування перехідних процесів, яка наведена на рис. 2.

2.10 За навантажувальною діаграмою знаходиться еквівалентна потужність за сумарний час роботи двигуна за формулою (8)

кВт

Р_с, кВт

Підйом Спуск Підйом Спуск

вантажу вантажу гака гака

94,42

60,43

13,08 9,16

t, с

120 60 120 60 120 60 120 60

720

Рисунок 2 – Навантажувальна діаграма механізму підйому мостового крана без урахування перехідних процесів

2.11 Визначається дійсна тривалість вмикання за формулою (9)

%.

2.12 Обчислюється розрахункова потужність двигуна шляхом перерахування отриманої величини еквівалентної потужності на найближчу стандартну тривалість вмикання 60 % за формулою (10)

кВт

2.13 Обчислюється передатне відношення привода механізму підйому за формулою (11)

і = 45,5 ∙ 5 = 227,5

2.14 Визначається частота обертання валу двигуна за формулою (12)

об/хв.

2.15 Попередньо за каталогом [4] вибирається двигун трифазний асинхронний крановий з фазним ротором на номінальну потужність Р_н при стандартній тривалості вмикання ТВ_ном згідно умови (13). Тип 4МТН280М8, номінальна напруга U_ном = 380 В, номінальна потужність Р_ном = 60 кВт при тривалості вмикання ТВ_ном = 60 %; номінальна частота обертання п_ном = 725 об/хв.; максимальний момент двигуна М_max = 2900 Н∙м.

2.16 Номінальний момент двигуна обчислюється за формулою (14)

Н∙м.

2.17 Статичні моменти на валу двигуна підйому розраховуються за формулою (15)

Н∙м,

Н∙м

Н∙м

Н∙м.

2.18 Перевірка двигуна на допустиме перевантаження виконується згідно умови (16)

2900 > 1245,1 Н∙м

Умова виконана.

2.19 Середній пусковий момент двигуна визначається за формулою (17)

Н∙м.

2.20 Перевірка двигуна на здійснюваність пуску за умовою (18)

Н∙м.

Умова виконана.

2.21 Перевірка двигуна на динамічні навантаження виконується, якщо сумарний час усталеної роботи перевищує не менше, чим у 10 разів сумарний час пуску та гальмування (19):

.

Умова (19) виконується, тому впливом динамічних навантажень на нагрівання можна знехтувати і необхідність у побудові уточненої навантажувальної діаграми відпадає.

Висновок: Остаточно вибирається двигун трифазний асинхронний крановий з фазним ротором типу 4МТН280М8 на номінальну напругу U_ном = 380 В з номінальною потужністю Р_ном = 60 кВт при тривалості вмикання ТВ_ном = 60 %, номінальною частотою обертання п_ном = 725 об/хв., максимальним моментом двигуна М_max = 2900 Н∙м.