Расчет лебедки с электрическим приводом

Исходные данные:

Вес поднимаемого груза Q = 1000кг; высота подъема груза Н = 15м; число оборотов двигателя n = 750 об\мин.; режим работы механизма – легкий; кратность полиспаста i =2;

РЕШЕНИЕ

1.Определение к.п.д. полиспаста.

Принимаем схему полиспаста.

Определяем к.п.д. полиспаста по формуле:

2. Определение тягового усилия на барабан лебедки с учетом к.п.д. полиспаста.

Тяговое усилие Sб определяем по формуле:

где g – вес подвесных приспособлений, равный 0.05Q (5% от веса поднимаемого груза).

3. Подбор стального каната.

Для механизмов подъема башенных кранов и лебедок применяются, как правило, стальные канаты. Канат подбирается согласно ГОСТу 3071 – 66 по допускаемому разрывному усилию Sр которое определяется по формуле:

; где к – коэффициент запаса прочности каната, для легкого режима работы принимается равным 5.

Подставив в формулу значения «к» и «Sб» получим:

Согласно ГОСТу 3071 – 66, канат принимаем типа лк 6 19 с расчетным пределом прочности Q = 200кг/мм ; диаметром d = 6.8мм; и фактическим разрывным усилием Sp = 3030 кг;

Проверяем фактический коэффициент запаса прочности каната:

К1 = = 5,6, что допустимо

так как 5,6 > 5.5

4. Определение основных размеров барабана.

Диаметр барабана Дб определяется в зависимости от коэффициента е, принимаемого по нормам Госгорнадзора для стреловых кранов при легком режиме работы е = 18; отсюда:

Дб = е dk;

После подстановки получим

Дб = 18 6,8=122,4мм;

Конструктивный диаметр барабана Д б определяется по формуле:

Д б = Дб – dk = 122,4 – 6,8 115мм;

Рабочая длина барабана lб определяется исходя из канатоемкости барабана и числа слоев навивки каната.

lб =

где L – потребная канатоемкость барабана и вычисляется по формуле:

L = i H + 2 Дб = 2 15+2 3,14 0,122 = 30,7м.

где m = 2 – число слоев навивки каната, применяемое так, чтобы

При соотношении барабан необходимо проверить на совместное действие изгиба и кручения

отсюда:

Проверим соотношение

Конструктивная толщина реборды принимается равной

bp = dk = 6,8мм;

Следовательно полную длину барабана найдем по формуле:

Lб = lб + 2 bp = 250 + 13,6 = 263,6

Высоту реборды над последним слоем каната принимаем равной

hp = (2 2.5) dk = 2 6,8 = 13,6;

Диаметр барабана по ребордам определяется по формуле:

Дб.р. = Дб + 2mdk + 2hp = 115 + 2 2 6,8 + 2 13,6 = 169,4мм;

Толщина стенки барабана определяется по следующей эмпирической формуле:

bст = 0,02Дб + (6 10) = 0,02 115 + 10 = 12мм;

5. Определение числа оборотов барабана nб и скорости намотки каната к.

nб = iобщ nдв; где iобщ – общее передаточное число редуктора

;

Подставив эти значения, получим

nб = 0,0525 750 = 39,3об/мин;

Величину скорости намотки можно определить по формуле:

Подбор электродвигателя.

Определяем мощность электродвигателя по формуле:

;

где - к.п.д. механизма лебедки. Для зубчатой механической передачи, в кожухе принимаем

Подбираем необходимый электродвигатель для легкого режима работы ПВ = 25%, принимаем крановый электродвигатель МТF 011 – 6, мощностью Nдв = 1,46 кВт; и nдв = 850 об/мин.

рис