РАСЧЕТ КАНАТОСБОРНОЙ ЛЕБЕДКИ

4. РАСЧЕТ КАНАТОСБОРНОЙ ЛЕБЕДКИ

Ветвь каната, сходящая с перематывающих барабанов с минимальным натяжением S₀, наматывается многослойно на канатосборную лебедку; при этом равномерность укладки каната обеспечивается канатоукладчиком.

Привод канатосборной лебедки должен быть осуществлен от отдельного электродвигателя постоянного тока с постоянным моментом. Электрическая схема подключения электродвигателя должна обеспечивать на канатосборном барабане постоянный момент, создавая в ветви каната натяжение в пределах 7-9 кН.

Привод канатоукладчика обеспечим от канатосборного барабана посредствам цепной передачи (рис. 4.1).

1-   канатосборная катушка; 2 – электродвигатель; 3 – тормоз; 4 – редуктор; 5 – цепная передеча; 6 – канатоукладчик

Рисунок 4.1 – Схема канатосборной лебедки

4.1 Основные геометрические параметры канатосборной катушки

Учитывая диаметр d = 39 мм и длину 1000 м наматываемого каната, принимаем:

- диаметр катушки Dк = 1300 мм;

- число витков каната в одном слое k = 38;

- шаг навивки t=1,05d_к = 1,05∙39 = 40,95 мм, принимаем t = 41 мм.

Тогда рабочая длина катушки:

, (4.1)

.

Общая длина каната, наматываемого на катушку:

, (4.2)

.

Число слоев намотки каната:

из уравнения  /2, с. 46/ получи:

 ,(4.3)

.

Отсюда i₁ = 4,33; i₂ = -37,67.

Второй корень уравнения неприемлем (отрицателен).

Итак, получаем число слоев намотки i = 4,33 (т. е. пятый виток неполный).

Расчетные минимальные и максимальные диаметры катушки:

, (4.4)

Минимальный расчетный диаметр:

.

Максимальный расчетный диаметр:

.

4.2 Кинематический расчет привода, выбор электродвигателя и редуктора

Скорость намотки каната:

,(4.5)

.

Число оборотов катушки

при :

, (4.6)

.

при :

, (4.7)

.

Необходимая мощность двигателя канатосборной лебедки:

, (4.8)

.

По каталогу /7, с. 55, таб. 2-32/ подбираем крановый электродвигатель большей ближайшей мощности.

Характеристика и основные параметры электродвигателя:

- тип – асинхронный с фазным ротором МТН 411-6;

- номинальная мощность – 18 кВт при ПВ 40 %;

- частота вращения – n_дв = 965 об/мин;

- максимальный момент – М_max = 638 Н∙м;

- КПД двигателя -  = 0,82;

- масса двигателя – Q_дв = 280 кг;

- диаметр выходного конца вала – d₁ = 65 мм.

Номинальный момент двигателя

, (4.9)

.

Необходимое минимальное передаточное число привода:

,(4.10)

.

По каталогу /9, с. 34/ подбираем крановый редуктор горизонтальный двухступенчатый типа Ц2-350 с передаточным числом 41,34 для частоты вращения 1000 об/мин и мощности 8,2 кВт при тяжелом крановом режиме работы, масса редуктора – 310 кг.

Диаметры концов валов:

- входного (конический) – 40 мм;

- выходного (цилиндрический) – 85 мм.

Необходимые числа оборотов двигателя для обеспечения постоянной скорости каната  = 120 м/мин:

, (4.11)

,

, (4.12)

.

Необходимый крутящий момент на валу электродвигателя при диаметре намотки = 1,654 м и натяжении каната S₀ = 7 кН

, (4.13)

,

что близко к значению номинального момента двигателя М_н = 0,178 кН∙м.

Натяжение каната при минимальном диаметре

, (4.14)

.