Таблица 5.1 - Технические и технологические параметры подъемной лебедки

	Наименование	Обозначения	Размерность	Варианты значений
				1		2	3
1	Грузоподъемность лебедки		кН	80	100		100
2	Вес крюка		кН	6,4	7,2		7,2
3	Диаметр барабана		м	0,5	0,4		0,4
4	Момент инерции барабана		кг∙м2	32	28		28
5	Кратность полиспаста			3	3		3
6	Скорость подъема груза		м/c	0,5	0,45		0,45
7	Скорость опускания груза		м/c	0,53	0,48		0,48
8	Среднее ускорение (замедление) при подъеме груза		м/c2	0,43	0,35		0,35
9	Среднее ускорение (замедление) при опускании груза		м/c2	0,35	0,3		0,3
10	Скорость подъема пустого крюка		м/c	0,51	0,47		0,46
11	Скорость опускания пустого крюка		м/c	0,52	0,47		0,47
12	Среднее ускорение (замедление) при подъеме пустого крюка		м/c2	0,53	0,55		0,52
13	Среднее ускорение (замедление) при опускании пустого крюка		м/c2	0,6	0,6		0,6
14	Посадочная скорость		м/c	0,08	0,07		0,07
15	Висота подъема		м	10,8	12,4		11,4
16	Висота опускания		м	9,8	11,4		10,4
17	Длина провеса		м	1,5	1,4		1,4
18	Скорость при виборе (напуске) провеса		м/с	0,45	0,4		0,4
19	Среднее ускорение (замедление) при виборе или напуске провеса		м/с²	0,56	0,58		0,55
20	Длительность горизонтального перемещения груза		c	10	9		7
21	Длительность горизонтального перемещения крюка		с	10	9		9
22	Длительность загрузки		с	8	10		13
23	Длительность разгрузки		с	7,5	8		10

Продолжение табл.5.1

	4	5	6	7	8	9	10	11
1	100	120	320	320	320	360	220	280
2	7,2	7,2	24	24	24	26	10,2	18
3	0,4	0,4	0,6	0,6	0,6	0,6	0,5	0,5
4	28	30	55	55	55	60	40	50
5	3	3	6	6	6	6	4	4
6	0,4	0,4	0,2	0,25	0,22	0,2	0,3	0,25
7	0,42	0,42	0,21	0,27	0,23	0,21	0,32	0,27
8	0,3	0,3	0,17	0,25	0,22	0,21	0,28	0,26
9	0,25	0,25	0,13	0,2	0,18	0,16	0,21	0,2
10	0,42	0,41	0,2	0,26	0,21	0,2	0,31	0,26
11	0,42	0,41	0,21	0,26	0,21	0,21	0,31	0,26
12	0,45	0,45	0,27	0,37	0,3	0,28	0,5	0,36
13	0,5	0,5	0,3	0,35	0,3	0,3	0,55	0,38
14	0,07	0,06	0,028	0,028	0,028	0,025	0,04	0,03
15	12	14,5	23,2	22,6	19,4	7,5	36	14,4
16	10,5	13,5	22	20,5	19	7	34	13,5
17	1,3	1,3	0,6	0,7	0,6	0,7	0,9	0,8
18	0,4	0,36	0,17	0,17	0,17	0,17	0,27	0,23
19	0,47	0,48	0,28	0,4	0,3	0,29	0,52	0,37
20	12	17	132	87	92	44	77	37
21	11	17	92	72	67	29	67	27
22	12	33	67	57	62	25	47	27
23	12	24	57	47	52	17	35	23

 

 

Продолжение табл.5.1

	12	13	14	15	16	17	18	19
1	250	280	160	200	80	80	80	160
2	12	18	8,6	9,6	6,4	6,4	6,4	8,6
3	0,5	0,5	0,45	0,45	0,5	0,5	0,5	0,45
4	48	50	34	38	32	32	32	34
5	4	4	3	4	3	3	3	3
6	0,25	0,25	0,35	0,3	0,5	0,5	0,5	0,35
7	0,26	0,26	0,37	0,32	0,53	0,53	0,53	0,37
8	0,23	0,25	0,38	0,3	0,42	0,45	0,42	0,35
9	0,18	0,21	0,32	0,26	0,38	0,41	0,39	0,3
10	0,25	0,25	0,36	0,31	0,51	0,51	0,51	0,36
11	0,26	0,26	0,36	0,31	0,52	0,52	0,52	0,36
12	0,3	0,37	0,6	0,45	0,6	0,55	0,65	0,58
13	0,35	0,4	0,65	0,48	0,65	0,6	0,7	0,63
14	0,035	0,03	0,05	0,045	0,07	0,08	0,08	0,05
15	7,9	14,6	20	21,5	9	9,6	9,2	22
16	7,1	13,7	18,5	20	8	8,6	8,2	20,5
17	0,9	0,8	1,1	1,0	1,5	1,4	1,4	1,1
18	0,23	0,23	0,3	0,27	0,45	0,45	0,45	0,3
19	0,33	0,38	0,63	0,46	0,62	0,57	0,67	0,6
20	23	76	56	57	17	15	18	62
21	18	63	48	47	13	12	15	52
22	18	57	52	42	12	10	13	52
23	14	52	42	32	10	8	9	37

 

 

Продолжение табл.5.1

 

	20	21	22	23	24	25	26	27
1	160	360	80	250	80	250	120	120
2	8,6	26	6,4	12	6,4	12	7,2	7,2
3	0,45	0,6	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,4
4	34	60	32	48	32	48	30	30
5	3	6	3	4	3	4	3	3
6	0,4	0,2	0,5	0,25	0,5	0,25	0,4	0,43
7	0,42	0,21	0,53	0,26	0,53	0,26	0,42	0,46
8	0,35	0,21	0,43	0,22	0,4	0,23	0,31	0,37
9	0,3	0,17	0,36	0,17	0,35	0,18	0,26	0,3
10	0,4	0,21	0,51	0,25	0,5	0,25	0,41	0,42
11	0,41	0,21	0,52	0,26	0,52	0,25	0,41	0,42
12	0,47	0,33	0,56	0,35	0,6	0,3	0,46	0,5
13	0,53	0,38	0,6	0,4	0,68	0,38	0,52	0,55
14	0,05	0,025	0,08	0,035	0,08	0,03	0,06	0,07
15	18	6,5	9	7,7	9,6	7,2	14	14,5
16	16,5	6	8	6,9	8,6	6,4	13	14
17	1,2	0,7	1,5	0,9	1,6	0,7	1,1	1,2
18	0,3	0,17	0,45	0,23	0,45	0,23	0,36	0,36
19	0,5	0,36	0,58	0,37	0,64	0,35	0,5	0,52
20	52	27	17	32	19	42	30	32
21	47	22	13	22	14	32	25	27
22	47	15	17	17	22	27	22	24
23	42	10	12	14	13	17	15	17

 

Продолжение табл.5.1

	28	29	30	31	32	33	34	35
1	80	160	250	360	220	100	160	280
2	6,4	8,6	12	26	10,2	7,2	8,6	18
3	0,5	0,45	0,5	0,6	0,5	0,4	0,45	0,5
4	32	34	48	60	40	28	34	50
5	3	3	4	6	4	3	3	4
6	0,5	0,35	0,25	0,2	0,3	0,45	0,35	0,25
7	0,53	0,37	0,26	0,21	0,32	0,48	0,37	0,26
8	0,42	0,29	0,22	0,2	0,28	0,4	0,32	0,25
9	0,38	0,22	0,18	0,16	0,21	0,35	0,27	0,21
10	0,51	0,35	0,25	0,2	0,31	0,46	0,35	0,26
11	0,52	0,36	0,26	0,21	0,31	0,46	0,35	0,26
12	0,6	0,42	0,35	0,28	0,38	0,52	0,46	0,38
13	0,7	0,5	0,4	0,32	0,45	0,63	0,54	0,42
14	0,08	0,05	0,035	0,025	0,04	0,07	0,05	0,03
15	9,6	19	7,4	8	33	13	19,5	14,8
16	8,6	17,5	6,6	7,5	31	12	17,5	13,9
17	1,4	1,0	0,8	0,7	0,9	1,1	1,0	0,8
18	0,45	0,3	0,23	0,17	0,27	0,4	0,3	0,23
19	0,65	0,47	0,37	0,3	0,41	0,58	0,5	0,4
20	24	47	32	50	77	17	37	52
21	21	37	27	45	67	12	32	47
22	17	32	32	37	57	12	32	47
23	13	27	27	29	52	10	22	42

 

Продолжение табл.5.1

	36	37	38	39	40	41	42	43
1	120	80	320	200	200	280	220	80
2	7,2	6,4	24	9,6	9,6	18	10,2	6,4
3	0,4	0,5	0,6	0,45	0,45	0,5	0,5	0,5
4	30	32	55	38	38	50	40	32
5	3	3	6	4	4	4	4	3
6	0,4	0,5	0,2	0,3	0,3	0,25	0,3	0,5
7	0,42	0,53	0,21	0,32	0,32	0,26	0,32	0,53
8	0,37	0,38	0,18	0,26	0,25	0,25	0,28	0,39
9	0,31	0,32	0,12	0,2	0,2	0,2	0,22	0,3
10	0,41	0,51	0,21	0,3	0,32	0,26	0,32	0,51
11	0,41	0,51	0,21	0,32	0,32	0,26	0,32	0,51
12	0,53	0,58	0,23	0,39	0,35	0,32	0,37	0,56
13	0,6	0,65	0,3	0,44	0,44	0,4	0,45	0,6
14	0,06	0,08	0,028	0,045	0,045	0,03	0,04	0,08
15	13,5	10	22,2	23	25	15,8	29	9,4
16	12,5	9	19,8	21,5	23,5	14,9	27,5	8,4
17	1,2	1,4	0,7	0,8	0,8	0,9	0,9	1,3
18	0,36	0,45	0,17	0,27	0,27	0,23	0,27	0,45
19	0,57	0,61	0,26	0,41	0,4	0,36	0,4	0,58
20	27	14	87	62	77	57	67	15
21	22	11	77	52	67	47	57	12
22	17	8	67	47	62	42	52	11
23	13	6	62	42	53	37	39	8

 

Продолжение табл.5.1

 

	44	45	46	47	48	49	50	51
1	360	120	250	360	320	360	200	250
2	26	7,2	12	26	24	26	9,6	12
3	0,6	0,4	0,5	0,6	0,6	0,6	0,45	0,5
4	60	30	48	60	55	60	38	48
5	6	3	4	6	6	6	4	4
6	0,2	0,4	0,25	0,2	0,2	0,2	0,3	0,25
7	0,21	0,42	0,26	0,21	0,21	0,21	0,32	0,26
8	0,22	0,33	0,23	0,2	0,2	0,21	0,27	0,25
9	0,18	0,27	0,18	0,16	0,17	0,17	0,21	0,21
10	0,21	0,41	0,25	0,21	0,21	0,21	0,31	0,26
11	0,21	0,41	0,26	0,21	0,21	0,21	0,31	0,26
12	0,31	0,52	0,18	0,3	0,32	0,26	0,35	0,35
13	0,45	0,62	0,22	0,4	0,4	0,33	0,45	0,4
14	0,025	0,06	0,035	0,025	0,028	0,025	0,045	0,035
15	26,6	15,5	7,8	27	25	7	28	7,5
16	25,4	14,5	7	25,8	23	6,5	26,5	6,7
17	0,6	0,9	0,8	0,6	0,7	0,7	0,9	0,9
18	0,17	0,36	0,25	0,17	0,17	0,17	0,27	0,23
19	0,4	0,57	0,2	0,35	0,36	0,3	0,4	0,38
20	107	27	25	97	92	32	67	25
21	97	22	21	77	82	27	57	22
22	77	18	21	72	67	27	52	17
23	62	13	14	57	67	22	44	14

 

 

Продолжение табл.5.1

 

	52	53	54	55	56	57	58	59
1	280	320	280	100	160	220	220	120
2	18	24	18	7,2	8,6	10,2	10,2	7,2
3	0,5	0,6	0,5	0,4	0,45	0,5	0,5	0,4
4	50	55	50	28	34	40	40	30
5	4	6	4	3	3	4	4	3
6	0,25	0,2	0,25	0,45	0,35	0,3	0,3	0,4
7	0,26	0,21	0,26	0,48	0,37	0,32	0,32	0,42
8	0,23	0,18	0,24	0,35	0,28	0,28	0,28	0,32
9	0,17	0,15	0,2	0,3	0,22	0,22	0,23	0,28
10	0,25	0,21	0,25	0,46	0,36	0,31	0,31	0,42
11	0,25	0,21	0,26	0,47	0,36	0,31	0,32	0,42
12	0,36	0,23	0,31	0,6	0,39	0,5	0,45	0,48
13	0,48	0,3	0,45	0,7	0,41	0,5	0,54	0,5
14	0,03	0,028	0,03	0,07	0,05	0,04	0,04	0,06
15	15	23,8	15,2	12,4	17,5	35	29	17
16	14,1	22,6	14,3	11,4	16	33	27,5	16
17	0,8	0,7	0,8	1,3	1,1	1	0,9	1,2
18	0,23	0,17	0,23	0,4	0,3	0,27	0,27	0,36
19	0,42	0,27	0,41	0,65	0,4	0,5	0,5	0,49
20	52	92	52	20	35	82	64	24
21	42	82	42	15	30	69	57	22
22	42	77	39	15	25	62	52	22
23	37	55	35	13	20	50	47	17

 

Продолжение табл.5.1

 

	60	61	62	63	64	65	66	67
1	80	100	120	80	120	120	320	100
2	6,4	7,2	7,2	6,4	7,2	7,2	24	7,2
3	0,5	0,4	0,4	0,5	0,4	0,4	0,6	0,4
4	32	28	30	32	30	30	55	28
5	3	3	3	3	3	3	6	3
6	0,5	0,45	0,4	0,5	0,4	0,4	0,2	0,45
7	0,53	0,48	0,42	0,53	0,42	0,42	0,21	0,48
8	0,38	0,35	0,31	0,4	0,31	0,3	0,18	0,33
9	0,34	0,3	0,27	0,35	0,26	0,25	0,15	0,3
10	0,51	0,46	0,41	0,52	0,42	0,42	0,2	0,46
11	0,51	0,47	0,42	0,53	0,43	0,43	0,21	0,47
12	0,57	0,5	0,46	0,6	0,55	0,42	0,27	0,5
13	0,6	0,6	0,5	0,7	0,6	0,5	0,3	0,55
14	0,08	0,07	0,06	0,08	0,06	0,08	0,028	0,07
15	9,8	12,2	16	9,4	16,5	12,6	24,4	12,2
16	8,8	11,2	15	8,4	15,5	11,4	23,2	11,2
17	1,4	1,3	1,2	1,5	1,2	1,3	0,6	1,4
18	0,45	0,4	0,36	0,45	0,36	0,36	0,17	0,4
19	0,58	0,55	0,48	0,65	0,58	0,46	0,29	0,52
20	14	18	27	15	32	21	85	19
21	10	15	24	12	24	16	72	14
22	7	12	20	9	19	14	69	14
23	7	10	14	7	14	11	59	12

 

Продолжение табл.5.1

 

	68	69	70	71	72	73	74	75
1	80	100	80	80	80	280	100	80
2	6,4	7,2	6,4	6,4	6,4	18	7,2	6,4
3	0,5	0,4	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,5
4	32	28	32	32	32	50	28	32
5	3	3	3	3	3	4	3	3
6	0,5	0,5	0,6	0,52	0,5	0,25	0,45	0,5
7	0,53	0,53	0,64	0,55	0,53	0,26	0,48	0,53
8	0,39	0,42	0,47	0,42	0,4	0,23	0,39	0,43
9	0,32	0,37	0,42	0,38	0,36	0,19	0,32	0,37
10	0,51	0,52	0,62	0,54	0,61	0,27	0,47	0,51
11	0,51	0,52	0,62	0,54	0,52	0,27	0,47	0,51
12	0,5	0,6	0,8	0,63	0,6	0,37	0,58	0,65
13	0,65	0,75	0,85	0,71	0,7	0,32	0,5	0,65
14	0,08	0,09	0,08	0,07	0,08	0,03	0,07	0,08
15	10,5	14	11,8	10	10,4	15,4	11,8	9
16	9,5	13	10,8	9	9,4	14,5	10,8	8
17	1,4	1,5	1,6	1,6	1,5	0,8	1,3	1,5
18	0,45	0,4	0,45	0,45	0,45	0,23	0,4	0,45
19	0,6	0,68	0,82	0,68	0,65	0,35	0,55	0,65
20	15	21	15	19	19	52	20	15
21	12	16	13	15	17	43	14	11
22	10	14	11	12	13	34	12	9
23	7	12	9	10	11	27	12	7

 

 

                Окончание табл.5.1

	76	77	78	79	80
1	80	100	80	250	160
2	6,4	7,2	6,4	12	8,6
3	0,5	0,4	0,5	0,5	0,45
4	32	28	32	48	34
5	3	3	3	4	3
6	0,6	0,48	0,55	0,27	0,37
7	0,63	0,51	0,58	0,29	0,39
8	0,56	0,44	0,47	0,25	0,3
9	0,5	0,4	0,41	0,21	0,26
10	0,61	0,49	0,56	0,28	0,38
11	0,62	0,5	0,56	0,28	0,38
12	0,9	0,6	0,7	0,37	0,5
13	1,0	0,7	0,8	0,45	0,55
14	0,09	0,07	0,08	0,035	0,05
15	9,8	14	9,7	7,3	19,5
16	8,8	13	8,7	6,5	18
17	1,6	1,4	1,5	1,9	1,2
18	0,44	0,4	0,46	0,23	0,3
19	0,95	0,65	0,75	0,4	0,52
20	11	22	12	22	51
21	10	16	10	19	44
22	9	13	9	17	41
23	7	11	7	14	39

 

Продолжительность торможения от основной скорости до посадочной определяется отношением

а путь торможения – равенством

 

Отсюда, пренебрегая временем торможения с посадочной скорости до нулевой и принимая путь движения с посадочной скоростью  , можно определить время движения с установившейся основной скоростью выражением

 

Продолжительность движения с посадочной скоростью

 После этого приступают к построению диаграммы статической нагрузки двигателя.

 Мощность на валу двигателя при подъеме груза определяется по формуле (здесь и далее обозначения и размерности величин соответствуют табл. 5.1)

,

 где - КПД подъёмного механизма, (  - КПД редуктора,  - КПД барабана,   - КПД полиспаста).

Номинальный коэффициент полезного действия редуктора определяется числом его ступеней и КПД одной зубчатой пары (степени), равным 0,95...96. Число ступеней редуктора определяется, исходя из заданной скорости подъема и предполагаемой скорости двигателя. 

 Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле  

 где  - предполагаемая номинальная скорость вращения выбираемого двигателя  (каталожные данные краново-металлургических асинхронных двигателей приведены в прил. Г), об/мин.

Для определения числа ступеней редуктора можно принять передаточное число одной ступени в пределах 3...5. Тогда число ступеней будет                                                

 

 Принять, что значение КПД барабана и полиспаста равны по 0,97.

 При опускании груза энергия направлена от механизма к двигателю. Поэтому мощность на валу двигателя

 где  (при опускании груза с основной скоростью) или  (при опускании груза с посадочной скоростью).

 Мощность на валу двигателя:               

 - при подъеме крюка

 - при опускании крюка

При опускании крюка возможен случай, когда мощность трения больше мощности, обусловленной весом крюка (). При этом двигатель будет работать в двигательном режиме (), что нужно учитывать при построении соответствующих статических характеристик электропривода.

 При расчете мощности нужно помнить, что КПД механизма зависит от его загрузки и определяется выражением /2/

                                 

г де - номинальный КПД механизма;

- коефициент загрузки,

 Тут  - фактична вага корисного вантажу, - номінальна вага корисного вантажу, яка дорівнює вантажопідйомності лебідки. Для випадків підіймання і опускання вантажу приймається (), при підійманні-опусканні крюка

Здесь-фактический вес полезного груза,  - номинальный вес полезного груза, равный грузоподъемности лебедки. Для случаев подъема и опускания груза принимается  (  ), при подъеме-опускании крюка

(  ).

Мощность, развиваемая двигателем при выборе и напуска провиса каната, рассчитывается по формуле

 

 где - угловая скорость вращения двигателя (), с^-1;

- коэффициент, учитывающий потери в редукторе при работе в холостом режиме.

Значение коэффициента  принимается в зависимости от номинального КПД редуктора (табл.5. 2).

  Таблица 5.2- Зависимость коеффициента потерь в редукторе от его КПД  

	0,55	0,6	0,65	0,7	0,75	0,8	0,85	0,9	0,95
	0,09	0,076	0,066	0,054	0,044	0,034	0,024	0,016	0,008

 

Длительность доли выбора (напуска) провиса каната с устоявшейся скоростью

 где   - пути разгона и торможения при выборе или напуска провиса, которые определяются согласно (5.1) и (5.2) при , , .

 По найденным значениям и длительностями статических мощностей строится диаграмма статической нагрузки привода (рис. 5.3).

 Далее определяется эквивалентная за нагревом мощность двигателя во время его статической нагрузки/3,4/:

            . (5.3)

 Поскольку фактический режим работы двигателя - повторно-кратковременный, необходимо предварительно определить эквивалентную продолжительность его включения:

 ,

где  - общая продолжительность статической нагрузки (значение знаменателя в формуле (5.3));

 - время цикла, ;

 - суммарная длительность разгона (торможения) привода.

На основании проведенных расчетов по каталогу (см. прил. Г) выбирается

двигатель номинальной мощности /3/

 где - коэффициент запаса,  = 1,3...1,4;

- номинальная (каталожная) продолжительность включения двигателя,

 Зная номинальную скорость предварительно выбранного двигателя, следует уточнить передаточное число, число ступеней, номинальный КПД редуктора и, если расхождение между уточненным и предыдущими значениями величин  превышает 7%, необходимо также уточнить мощности  и  . С прил. Г, выписываются каталожные данные двигателя.