§3. Сопротивление передвижению.

Рассмотрим на примере машины на колесах с ребордами. Расчетная схема представлена на рис.7.9.

 

 

                                                       Рис.7.9.

 

 

 Момент трения в опорах

,

где G – вес машины;

        f – приведенный коэффициент трения в опорах; зависит от типа опор;

       dПК – внутренний диаметр подшипников колес.

Равнодействующая эпюры нормального давления на площадке контакта колеса с рельсом смещена относительно вертикальной оси колеса в направлении перемещения на величину m, которую называют коэффициентом трения качения. Коэффициент m зависит от типа рельса, диаметра и материала колеса.

Момент трения качения

.

Полный момент трения

,

где k_р = 1,1 … 2,5 – коэффициент, учитывающий трение реборд о рельсы; зависит от схемы привода, типов машины, колес и опор.

Сила сопротивления передвижению, приведенная к окружности качения ходового колеса

,

где D_к – диаметр ходового колеса.

§4. Расчет и выбор основных элементов механизма передвижения.

Исходные данные.

F_Q  – грузоподъемная сила, Н;

G  - вес машины (крана, тележки крана, тали), Н;

v– скорость горизонтального перемещения, м/мин;

группа режима работы механизма  передвижения(1М ,…, 6М);

t_S  – время работы механизма передвижения за весь срок службы ГПМ, ч;

- коэффициент эквивалентности (при известных  t_S  и группе режима работы);

ПВ - относительная продолжительность включения.

1.      Электродвигатель.

1.1    Предварительный выбор мощности электродвигателя( ниже предварительные значения помечены штрихами).

Номинальная мощность электродвигателя, кВт:

                                     . 

Номинальный вращающий момент

                                     .                                                        

Приведенный момент инерции при пуске

     ,

где i^’ и h^’ – передаточное отношение и КПД механизма передвижения.

                                               ,

где - номинальная частота вращения электродвигателя;

n_с – синхронная частота вращения электродвигателя; ее задают;

n_к – частота вращения ходового колеса.

                                               ,

где D_к – диаметр ходового колеса.

- относительное время пуска (см. гл.5, §1).

При определении   принимают  a^’ = 0,5;  m^’ = 2,2- для двигателей с повышенным скольжением и m^’ = 2,5- для двигателей серий МТ и МТК.

Время пуска

                                     .

Для достижения максимальной производительности принимают a = [a] = 0,3 м/с² .          

Тогда время пуска, с:

                                                .

Определив , по каталогу выбирают электродвигатель обычно с ближайшей меньшей номинальной  мощностью P_н (в соответствии с ПВ). При этом должно выполняться условие

                            .                                              (7.1)

Для выбранного электродвигателя из каталога выписывают n_н, момент инерции ротора J_эд, .

1.2    Корректировка предварительного расчета.

Номинальный вращающий момент электродвигателя

                                        .

Передаточное отношение механизма передвижения

округляют до ближайшего стандартного значения i.

Фактическая скорость передвижения  не должна отличаться от заданной более, чем на 10%. В противном случае изменяют i или (что нежелательно) D_к, т.к. при изменении D_к необходим пересчет контактных напряжений.

Приведенный момент инерции при пуске

.

Относительное время пуска (см. гл.5,§1).

При определении tпо  ;  .

Время пуска .

Ускорение при пуске

                                                                                                         (7.2)                     

При этом желательно, чтобы                                   

  Если условия (7.2) не выполняются, то принимают соседний по мощности двигатель. При этом t_п и a изменяются в среднем приблизительно в 1,6 раза. Если принимают соседний двигатель меньшей мощности, то необходимо проверить условие (7.1).

2.      Редуктор.

Тип редуктора – см.гл.6 ,§4.

Если в механизме передвижения используют типажный редуктор, то редуктор выбирают по методике, изложенной для механизма подъема со следующими изменениями.

1.                                   .

2.Для зубчатых редукторов  N_S = t_S×30×n_к×i_m,

где i_m – передаточное отношение тихоходной ступени редуктора.

3.Для червячных глобоидных редукторов    .

Для механизмов передвижения талей и механизмов поворота подвесных поворотных кранов  редуктор проектируют.

3.      Тормоз.

Тип тормоза – см. см.гл.6 ,§4.

          Необходимый момент тормоза

.

Приведенный момент инерции при торможении

,

где h - КПД всего механизма передвижения.

Время торможения, с:

.

Наименьший момент статического сопротивления при номинальном грузе, приведенный к тормозному шкиву (диску)

,

где h_обр – обратный КПД механизма между  тормозным шкивом (диском) и  ведущим ходовым колесом.

По моменту T_m подбирают или проектируют тормоз.

Если v_ф £ 32 м/мин, то тормоз не нужен.

Если применен электродвигатель со встроенным тормозом, то дополнительный тормоз не нужен. Выбранный тормоз и встроенный тормоз электродвигателя регулируют на момент T_m.

4.      Муфты.

Рекомендуют зубчатые муфты. По каталогу выбирают муфту с номинальным моментом

,

где  - максимальный момент, передаваемый муфтой.