5. Расчет грузовой лебедки

Наибольшее применение в механизмах подъема кранов имеет грузовая лебедка, кинематическая схема которой приведена на рис. 2.

В задачу расчета грузовой лебедки входят определение параметров и выбор электродвигателя, редуктора, соединительных муфт, тормоза, а также проверка их работоспособности.

1. Выбор электродвигателя

Выбор электродвигателя производится по статической мощности Р_с, требуемой на подъем груза номинальной массы. При этом мощность выбранного электродвигателя должна быть меньше требуемой

Pс = Q*g*V / 10³*ηм кВт,

где ηм - КПД механизма подъема груза, ориентировочно принимается ηм = 0,8...0,85.

Наиболее распространенными для механизма подъема груза являются крановые электродвигателя с фазным ротором серии MTF , основные характеристики и размеры которых приведены на рис. П.1 и в табл. П.3, П.4.

Пример

Статическая мощность электродвигателя

Pс = Q*g*V / 10³*ηм = 12500*9,8*0,25 / 10³*0,85 = 36,03 кВт

По значению Pс выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором серии MTF 412-8 исполнения IМ 1001 на лапах, ГОСТ 185-70.

Основные параметры электродвигателя: Тип электродвигателя MTF 412-8

Мощность на валу при ПВ=25% Р_дв, кВт 26

Частота вращения nдв., мин¹ 715

Максимальный момент Тmax, Н м 883

Момент инерции ротора 1_р ,кг м² 0,75

Масса m, кг 345

Диаметр вала di , мм ' 65

Длина вала l1 ,мм 140

5,2 Выбор редуктора.

Основными характеристиками редуктора являются: передаточное число, допускаемый крутяглий момент или мощность на тихоходном валу и частота вращения быстроходного вала. Для механизмов подъема груза используются в основном двухступенчатые цилиндрические горизонтальные редукторы типа Ц2,Ц2У,Ц2Н и реже трёхступенчатые редукторы типа Ц3.

Характеристики редукторов приведены в табл. П5. П10 и на рис. П2 и П.5.

Частота вращения барабана

пб = 60*V*un /π*D1

Требуемое передаточное число редуктора

uр = nдв./nб

где nдв – частота вращения вала электродвигателя.

Ориентировочная величина требуемого вращающего момента на тихоходном валу редуктора(без учёта потерь на трение)

Тр = 9550*(Рс/ nдв)

Пример

Частота вращения барабана

пб = 60*V*un /π*D1 =60*0,25*2/ 3,14*0,5 = 19,1 мин¹

Требуемое передаточное число редуктора

uр = nдв./nб = 715 / 19,1 = 37,4

вращающий момент на тихоходном валу редуктора

Тр = 9550*(Рс/ nдв) = 9550*(36,03/19,1) = 18.015кН м

По величине вращающего момента с учётом требуемого передаточного числа выбираем для группы режима работы 4М и частоты вращения быстроходного вала nдв = 715 мин¹ редуктор типа Ц2 – 500

Основные параметры редуктора.

Тип редуктора Ц2 – 500

Передаточное число uр 40

Вращающий момент на тихоходном валу редуктора Тр кН м 20

Диаметр быстроходного вала d , мм 60

Длина быстроходного вала l мм 140

Фактическая частота вращения барабана

nбф = nдв/ uр = 715 / 40 = 17,88 мин¹

Фактическая скорость подъема груза

Vф = π*D1* nбф / 60* uп = 3,14*0,5*17,88/60*2 = 0,23 м/с.

Фактическая скорость подъема груза отличается от заданной на 8%, т.е. меньше, чем на 10%, что допустимо.