Расчет механизма подъема ведут по следующим показателям: номинальному
весу поднимаемого груза и весу грузозахватного устройства G, необходимой
высоте подъема Н, требуемой скорости подъема vrp и заданном режиме
работы механизма. При расчете механизма подъема определяют схему подвеса
груза, нагрузки на элементы механизма, передаточное число редуктора и
размеры барабана, мощность приводного двигателя и тип двигателя,
необходимый тормозной момент.
Схему подвеса груза выбирают с учетом грузоподъемности и характера
перемещения груза. Если механизм подъема расположен непосредственно над
грузом и необходимо обеспечить его вертикальное перемещение, то
применяют сдвоенный полиспаст. Кратность полиспаста определяют при
условии, что натяжение подъемного каната составляет 50—100 кН при
грузоподъемности крана 50— 100 т и 100—150 кН при грузоподъемности крана
более 100 т. Установлено, что при использовании кранов большой
грузоподъемности выполнение этого условия обеспечивает минимальную
стоимость механизма подъема и способствует улучшению условий унификации
узлов и деталей грузоподъемных машин. В некоторых случаях при
использовании канатов, с.большим сопротивлением разрыву в механизмах
подъема кранов большой грузоподъемности (более 100 т) применяют
полиспасты уменьшенной кратности; натяжение одной ветви каната при этом
достигает 250 кН.
Максимальное натяжение каната Smax, возникающее при подъеме груза в
набегающей на барабан ветви, определяют по формуле (5.1). По значению
Smax выбирают канат и определяют размеры барабана согласно методике,
изложенной в гл. 4.
Расчет механизма подъема в период пуска ведут по формуле (12.5), причем
момент инерции механизма , приведенный к валу двигателя, должен быть
определен по формуле (12.1).
Момент, развиваемый двигателем в период пуска,
зависит от частоты вращения. Эта зависимость задается в виде
механической характеристики или семейства механических характеристик, по
которым осуществляется разгон механизма. Свойства приводных двигателей,
используемых в грузоподъемных машинах, и их механические характеристики
рассмотрены в гл. 3. Если предварительно выбран тип подъемного
двигателя, то, подставляя момент двигателя Мд в зависимости от частоты
вращения в уравнение (12.5) и интегрируя его, получаем изменение
скорости двигателя в период пуска механизма.
Выбор типоразмера приводного двигателя зависит от типа привода механизма
подъема. Метод выбора приводного электродвигателя механизма подъема из
условия его нагрева приведен в гл. 3. Выбранный двигатель проверяют по
среднему значению ускорения при пуске. Если значение найденного ап
отличается от данных на с. 233, то следует повторить расчет приводного
двигателя. При необходимости увеличения среднего ускорения необходимо
выбрать двигатель большей мощности, а. при необходимости уменьшения
среднего ускорения можно рекомендовать двигатель той же мощности, но
другой серии с меньшим средним пусковым моментом. Электродвигатель
считать правильно выбранным, если его номинальная мощность не превышает
мощности в заданном режиме работы механизма более чем на 10—15 %.
Механизм подъема кранов, транспортирующих
расплавленный и раскаленный металл, ядовитые или взрывчатые вещества,
должен иметь два тормоза, причем коэффициент запаса торможения каждого
тормоза должен быть не менее 1,25. Если механизм подъема имеет два
приводных двигателя (например, механизмы, показанные на рис. 8.6 и 8.7),
то коэффициент запаса торможения каждого тормоза должен быть не менее
указанного в табл. 8.1. В механизмах подъема с несколькими тормозами
коэффициент запаса торможения определяют в предположении, что груз
удерживается только одним тормозом.
По определенному значению тормозного момента необходимо определить время
торможения и замедления груза, так как в некоторых случаях время
торможения и путь торможения груза могут быть недопустимо велики.
Вследствие того, что правая часть уравнения (8.10) постоянна, при
торможении происходит равнозамедленное уменьшение скорости груза.
Интегрируя уравнение (8.10) в пределах изменения угловой скорости
двигателя от номинального значения сон до нуля, получаем время
торможения механизма подъема для опускания груза