Проверка двигателя на время разгона

Наибольшее время разгона тележки наблюдается, когда она нагружена, а уклон пути препятствует движению:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru 6 с,

где Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – приведенный к валу двигателя момент инерции при разгоне всех движущихся частей механизма передвижения, включая поступательно движущиеся массы, кг·м2; Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – среднепусковой момент двигателя механизма передвижения, Н·м; Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – момент статических сопротивлений при разгоне механизма передвижения, приведенный к валу двигателя, Н·м.

Значение Проверка двигателя на время разгона - student2.ru определяют по формуле

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Н·м,

где Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – номинальный момент двигателя механизма передвижения тележки, Н∙м.

Значение момента инерции полумуфты с тормозным шкивом определяется по приближенной формуле

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru кг∙м2

где Проверка двигателя на время разгона - student2.ru =4,5 кг – масса тормозного шкива механизма передвижения (таблица 1.7 [1]); Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – диаметр тормозного шкива механизма передвижения (таблица А.6.1), м.

Момент инерции муфты механизма передвижения определим как

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru кг·м2,

где Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – момент инерции ротора электродвигателя механизма передвижения, кг·м2; Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – момент инерции тормозного шкива механизма передвижения, кг·м2.

Момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей тележки, приведенный к валу двигателя, будет равен:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru кг∙м2,

где mт – масса тележки, кг.

Значение Проверка двигателя на время разгона - student2.ru равно:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru кг∙м2.

Момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу двигателя

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Н·м.

Наибольшее время разгона тележки будет равно:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru <6 с.

Значение фактического ускорения при пуске aпер, м/c2, соответствует следующему условию:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru 0,1…0,2 м/c2.

Электродвигатель по времени разгона подобран правильно.

Проверка времени торможения

Время торможения должно быть примерно равно его фактическому значению Проверка двигателя на время разгона - student2.ru :

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru ,

где Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – момент статических сопротивлений при торможении тележки, приведенный к первому валу механизма, Н∙м; Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – момент инерции всех движущихся масс механизма и поступательно движущихся объектов при торможении, приведенный к первому валу механизма, кг·м2.

Величина Проверка двигателя на время разгона - student2.ru определяется по формуле:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru кг·м2.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru кг·м2.

Значение Проверка двигателя на время разгона - student2.ru равно:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru кг·м2,

где Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – момент инерции при торможении поступательно движущихся частей тележки, приведенный к валу двигателя, кг·м2.

Определим сопротивление от трения при торможении Проверка двигателя на время разгона - student2.ru :

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Н.

Статическое сопротивление при торможении тележки

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Н,

где Wу = 450 Н– статическое сопротивление от уклона.

Момент статических сопротивлений при торможении, приведенный к валу двигателя

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Н·м.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru < 6 с.

Время торможения тележки примерно равно времени ее разгона и укладывается в допустимые пределы.

Проверка запаса сцепления колес с рельсами

Проверка запаса сцепления колес тележки с рельсами при пуске двигателя производится по формуле

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru ,

где Проверка двигателя на время разгона - student2.ru =0,2 – коэффициент сцепления в закрытом помещении; Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – число приводных колес; Проверка двигателя на время разгона - student2.ru – число холостых колес; Проверка двигателя на время разгона - student2.ru =1,2 – наименьший допустимый запас сцепления.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru .

Запас сцепления колес тележки с рельсами достаточен.

Компоновка тележки

Расположение механизмов подъема груза и передвижения тележки хорошо изложено в методических указаниях № 2141 [1]. Пользуясь вышеуказанными рекомендациями, нанеся координатные оси х и y (рисунок 3.1), помещаем центр барабана механизма подъема в начало координат.

В связи с тем, что межцентровое расстояние редуктора маленькое, размещаем установку верхних блоков в противоположную сторону от оси быстроходного вала редуктора. Примем место схода канатов со стороны быстроходного вала редуктора, избегая тем самым S-образного перегибa каната.

Устанавливаем редуктор, непосредственно соединив его тихоходный вал с полумуфтой барабана.

Двигатель механизма подъема располагаем ближе к правой хребтовой балке тележки, применяя промежуточный вал-вставку.

Тормоз механизма подъема устанавливаем таким образом, чтобы в качестве его тормозного шкива можно было использовать одну из полумуфт.

Хребтовые балки тележки, образуемые вертикальными листами (пунктирные линии), располагаем из условия опирания на них барабана и центра тяжести редуктора механизма подъема. Расстояние между листами l1 = 200 мм берем из выбранной колесной установки, т. е. равной расстоянию L=200 мм (таблица А.8.1) между осями букс, на месте которых имеются приспособления для крепления к торцам балок.

Намечаем пунктиром поперечные листы рамы тележки таким образом, чтобы они воспринимали вертикальную нагрузку от верхних блоков, двигателей и тормозов.

Привод механизма передвижения располагаем со стороны установки верхних блоков.

Ориентировочно намечаем положение неприводных колес и контур рамы тележки (длина рамы составит 2526 мм). Геометрический центр рамы принимаем за центр тяжести – точка Gр на рисунке 3.1. Вес рамы определяется разностью между ранее принятым весом тележки и весом оборудования, установленного на ней.

Gр= Gт – G= 34 – 27,89 = 6,11 кН.

Определяем координату угp центра тяжести груза (точка Gгр), находящегося на крюке главного подъема по положению крюковой подвески (ее центр располагается посередине между сбегающими ветвями каната с барабана и с верхних блоков). Tаким образом, угp = 307,5 мм.

На виде сверху (рисунок 3.1) отмечаем центры тяжести всего оборудования и проставляем габаритные размеры.

Определяем координаты центра тяжести порожней тележки и их значения заносим в таблицу 3.1 и на рисунок 3.2.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Определяем положение неприводных колес, т. е. базу тележки, из условия одинаковой нагрузки на приводные и холостые колеса:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru м,

где у' и у'' – расстоянияот равнодействующих веса порожней тележки и груза соответственно до оси приводных колес, мм (рисунок 3.2); Gт=∑Сj – вес порожней тележки, Н.

Принимаем базу тележки 2000 мм, и поскольку база изменилась (относительно принятой 2166 мм) менее чем на 5 %, то уточнений в положении центров тяжести тележки и груза не производим.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Соответственно от веса груза

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Статическая нагрузка на ходовые колеса в груженом положении:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Таблица 3.1 – Координаты центров тяжести оборудования тележки

Оборудование Масса, кг Вес GJ, Н Координаты, мм GJ XJ, Н·м GJYJ, Н·м
ХJ, мм YJ, мм
Механизм подъема Барабан в сборе G1 G1 = 6867
  Редуктор, муфта G2 510+15,2= =525,5   G2 = 5152   –798     –4111,5   91,4
Тормоз, полумуфта, тормозной шкив G3 93+7,6+ +25 =125,6   G3 = 1232   –243,5   –696,5   –300,0   –858
  Электродвигатель G4     G4 = 2747     –515   920,2   –1414,6
Верхние блоки G5 G5 = 880 520,9
Канаты G6 G6 = 451
  Крюковая подвеска G7   G7 =2188     307,5     672,8
Механизм передвижения Двигатель, полумуфта G8 79+3,4= =82,4 G8 = 808     1217,5   468,6   983,6
Тормоз, тормозной шкив, полумуфта G9 12+4,5+ +3,4=19,9 G9=192       52,66   221,4
Редуктор G10 G10 =3240 1217,5 3941,4
Приводные колеса: правое G13 левое G14   85,02 85,02   G13 = 834 G14 = 834   703,5 –798   1217,5 1217,5   586,7 –665,5   1015,4 1015,4
Неприводные колеса: правое G11 левое G12   77,16 77,16   G11=757 G12=757   703,5 –798   –948 –948   532,6 –604,1   –717,6 –717,6
Трансмиссионные валы с муфтами G15   G15 = 981     1217,5    
Все оборудование G   2842,96  
Рама тележки Gр 622,8 –53,25 –325,4
Всего: Gт=∑Сj 3465,85 –0,101 0,169

Как уже отмечалось в методике выполнения курсового проекта, при компо­новке тележки следует стремиться к равно­мерному распределению нагрузок на колеса. Поэтому, если разница в ста­тической нагрузке на колеса состав­ляет более 20 %, изменяют располо­жение неприводных ходовых колес или верхних блоков. Наиболее су­щественное перераспределение нагру­зок на ходовые колеса может быть осуществлено за счет изменения мес­та расположения верхних блоков, опоры которых воспринимают на­грузку от веса груза примерно в (ип –1) раз больше, чем опоры бара­бана (ип – кратность полиспаста).

В нашем примере разница в статической нагрузке на колеса составляет около 47 %. Поэтому для перераспределения нагрузки производим одновременное смещение механизма подъема и установки верхних блоков на 200 мм в сторону неприводных колес. Также сместим электродвигатель с тормозом механизма подъема на 100 мм в сторону правого неприводного колеса, так, чтобы одна из его опор полностью заходила на правые хребтовые балки. Эти смещения приведут также к изменению координаты груза угp=107 мм и к увеличению длины рамы тележки на 197 мм со стороны неприводных колес (до размера 2726 мм).

Значения координат центров тяжести оборудования после перекомпоновки содержатся в таблице 3.2 и на рисунке 3.3.

Производим перерасчет координат центра тяжести тележки.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Определяем положение неприводных колес, т. е. базу тележки, из условия одинаковой нагрузки на приводные и холостые колеса:

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru м,

где у' и у'' – расстоянияот равнодействующих веса порожней тележки и груза соответственно до оси приводных колес, мм; Gт=∑Сj – вес порожней тележки, Н.

Принимаем базу тележки BТ =2300 мм, и поскольку база изменилась (относительно принятой 2366 мм) не более 5 %, то необходимости в уточнении положений центров тяжести тележки и груза нет.

Размеры колеи 1502 ммтележки становятся известны после окончания размещения колес. Принимаем LТ =1500 мм.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Соответственно от веса груза

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Таблица 3.2 – Координаты центров тяжести оборудования тележки (после перерасчета[1])

Оборудование Масса, кг Вес GJ, Н Координаты, мм GJ XJ, Н·м GJYJ, Н·м
ХJ, мм YJ, мм
Механизм подъема Барабан в сборе G1 G1=6867 –200 –1373,4
  Редуктор, муфта G2 510+15,2= =525,5   G2=5152   –798   –182   –4111,5   –937,7
Тормоз, полумуфта, тормозной шкив G3 93+7,6+25= =125,6   G3=1232   –143,5   –896,5   –176,8   –1104,5
Электродвигатель G4 G4=2747 –715 –1964
Верхние блоки G5 G5=880 343,2
Канаты G6 G6=451 –200 –90,2
Крюковая подвеска G7   G7=2188   107,5   235,2
Механизм передвижения Двигатель, полумуфта G8 79+3,4= =82,4 G8=808     1217,5   468,6   983,6
Тормоз, тормозной шкив, полумуфта G9 12+4,5+ +3,4=19,9 G9=192       52,66   221,4
Редуктор G10 G10 =3240 1217,5 3941,4
Приводные колеса: правое G13 левое G14   85,02 85,02   G13=834 G14=834   703,5 –798   1217,5 1217,5   586,7 –665,5   1015,4 1015,4
Неприводные колеса: правое G11 левое G12   77,16 77,16   G11=757 G12=757   703,5 –798   –1148 –1148   532,6 –604,1   –869 –869
Трансмиссионные валы с муфтами G15 G15=981 1217,5
Все оборудование G 2842,96 G=27890
Рама тележки Gр 622,8 Gр=6110 –53,25 –325,4
Всего: Gт=∑Сj 3465,85 –0,090 0,046

Статическая нагрузка на ходовые колеса в груженом положении

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

В нашем примере разница в статической нагрузке на колеса составляет около 19 %. Поэтому перераспределения центров тяжести узлов больше не производим. Окончательно прорабатывают ра­му тележки, при этом обязательно должно быть обеспечено отсутствие задевания канатов за вертикальные листы рамы. Проставляют габариты и установочные размеры, определяющие положение механизмов на раме.

Чертеж крановой тележки грузоподъемностью 15 т и высотой подъема груза 15 м приведен далее.

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Рисунок 3.3 – Координаты расположения механизмов на раме тележки (после перерасчета)


 

ПриложениЕ А

(обязательное)

А.1 Подвески крюковые Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Диа- метр каната dк, мм 11…14 14…17 14…18 11…14 14…17 14…18 14…17 14…18 11...14 14…17 14…18 14…17
Ре- жим рабо- ты Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С
Грузо- подъем- ность Q, т 3,2 12,5
Мас- са mп, кг 36,4 47,8 61,8 70,6 90,2 61,3 84,9
Размеры, мм L1
L
H2
H1
H
B4
B3            
B2
B1
B
d3
d2 М33 М36 М42 М48 М42 М48 М52 М56 М64 М56 М64 Трап. 70×10
d1
d
D
Типоразмер по стандарту 1-3,2-336 1-3,2-406 1-3,2-500 1-5-406 1-5-500 1-5-610 2-5-336 2-5-406 2-5-500 2-8-406 2-8-500 2-8-610 2-10-406 2-10-500 2-10-610 3-10-336 3-10-406 3-10-500 3-12,5-406 3-12,5-500 3-12,5-610 3-16-406
                                                                                     

 
  Проверка двигателя на время разгона - student2.ru


Диа-метр канатаdк, м 14…17 14…18 14…17 14…18 14…17 14…18 18…23 23…28
Ре- жим рабо- ты Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ Л; С Т ВТ
Грузо- подъем- ность Q, т
Мас- са mп, кг
Размеры, мм L1
L
H2
H1
H
B4
B3
B2
B1
B
d3
d2 Трап. 80×10 Трап. 70×10 Трап. 80×10 Трап. 90×12 Трап. 100×12 Трап. 120×16 Трап. 140×16
d1
d
D
Типораз- мер по стандарту 3-16-500 3-16-610 4-16-406 4-16-500 4-16-610 4-20-406 4-20-500 4-20-610 4-32-610 4-32-710 4-32-810 5-50-710 5-50-810 5-50-960

 
  Проверка двигателя на время разгона - student2.ru

Проверка двигателя на время разгона - student2.ru А.2 Канаты

Таблица А.2.1 – Канаты двойной свивки ЛК-Р конструкции 6×19(1+6+6/6)+1 о.с.

ГОСТ 2688–80

Диаметр каната dк, мм Расчетная площадь сечения проволок, мм2 Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната, кг Маркировочная группа, МПа
Разрывное усилие каната в целом Sраз, кН, не менее
9,9 36,66 358,6 48,85 51,85 53,45 55,95 58,85
11,0 47,19 461,6 62,85 66,75 68,80 72,00 75,15
12,0 53,87 527,0 71,75 76,20 78,55 81,90 85,75
13,0 61,00 596,6 71,05 76,19 81,25 86,30 89,00 92,80 97,00
14,0 74,40 728,0 86,70 92,85 98,95 105,00 108,00 112,50 118,00
15,0 86,28 844,0 100,00 107,00 14,50 122,00 125,50 131,00 137,00
16,5 104,61 1025,0 121,50 130,00 139,00 147,50 152,00 159,00 166,00
18,0 124,73 1220,0 145,00 155,00 106,00 176,00 181,50 189,50 198,00
19,5 143,61 1405,0 167,00 179,50 191,00 203,00 209,00 218,50 228,00
21,0 167,03 1635,0 194,50 208,00 222,00 236,00 243,50 254,00 265,50
22,5 188,78 1850,1 220,00 235,50 251,00 267,00 275,00 287,50 303,50
24,0 215,49 2110,0 250,50 269,00 287,00 304,50 314,00 328,00 343,00
25,5 244,00 2390,0 284,00 304,50 324,50 345,00 355,50 372,00 388,50
27,0 274,31 2685,0 319,00 342,00 365,00 388,00 399,50 418,00 436,50
28,0 297,63 2910,0 346,50 371,00 396,00 421,00 434,00 453,50 473,50
30,5 356,72 3490,0 415,50 445,50 475,00 504,50 520,00 520,00 544,00 567,50
32,0 393,06 3845,0 458,00 490,50 523,50 556,00 573,00 573,00 599,50 625,50
33,5 431,18 4220,0 502,50 538,50 574,00 610,50 748,00 748,00 782,50 686,00
37,0 512,79 5015,0 597,50 640,50 683,00 725,00 629,00 658,00 816,00

Таблица А.2.2 – Канаты двойной свивки ЛК-РО конструкции 6×36(1+7+7/7+14)+1 о.с.

ГОСТ 7668–80

Диаметр каната dк, мм Расчетная площадь сечения проволок, мм3 Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната, кг Маркировочная группа, МПа
Разрывное усилие каната в целом Sраз, кН, не менее
11,5 51,96 513,0 66,75 70,95 75,100 78,30 80,70
13,5 70,55 696,5 90,65 96,30 101,50 106,00 109,0
15,0 82.16 812,0 104,50 111,50 116,50 122,50 128,0
16,5 105,73 1045,0 135,50 144,00 150,00 157,50 165,0
18,0 125,78 1245,0 161,50 171,50 175,50 186,50 190,50
20,0 153.99 1520,0 197,50 210,00 215,00 229,00 233,50
22,0 185,10 1830,0 207,50 222,50 237,50 252,50 258,50 275,00 280,60
23,5 215,94 2130,0 242,50 259,50 277,00 294,00 304,00 321,00 338,00
25,5 252,46 2495,0 283,50 303,50 234,00 344,00 352,50 375,50 383,00
27,0 283,79 2800,0 318,50 341,50 364,50 387,50 396,50 422,00 430,50
29,0 325,42 3215,0 366,00 392,00 417,50 444,00 454,50 484,00 493,50
31,0 369,97 3655,0 416,00 445,00 475,00 505,00 517,00 550,50 561,50
33,0 420,96 4155,0 473,00 507,00 540,50 574,00 588,00 626,50 638,50
34,5 461,07 4550,0 518,00 555,50 592,00 629,50 644,50 686,00 700,00
36,5 503,09 4965,0 565,50 606,00 646,00 686,50 703,50 748,50 764,00

Наши рекомендации