Полная длина барабана:

L_б= l_б’+2_р

L_б=640+2 ^. 8,1=660 (мм)

где l_б’ – конструктивная рабочая длина барабана, мм;

_р - толщина реборд, мм.

Высота реборд над последним слоем каната должна быть не менее h_p = (2 2,5)*d_k во избежание сползания каната, поэтому h_p= 2,5*8,1=20,25(мм).

Толщина стенки барабана определяется расчетом или по эм­пирической формуле:

_ст=0.02*D_б+(6 10)

_ст=0.02*138+10=12,76 (мм)

Диаметр барабана по ребордам:

D_б^реб= D_б+2m d_k+2h_p

D_б^реб=138+2*5*8,1+2*20,25=260 (мм)

5. Подбор электродвигателя

Двигатель подбирают по каталогам Информэлектро. Электродвигатель подбирают по фактической нагрузке с учётом продолжительности работы их под этой нагрузкой, не допуская перегрева.

Для привода подъемных крановых механизмов, работающих при повторно-кратковременном режиме, используются электродви­гатели с фазовым ротором серии МТ, АК или с короткозамкнутым ротором серии МТК, А02.

Крановые асинхронные двигатели трехфазного тока напряже­нием 220 В и 380 В с короткозамкнутым ротором удобны в управлении кнопкой.

Мощность электродвигателя можно определить по формуле:

N=S_kV_k/1000_{леб (кВт)}

S_k =5337 - тяговое усилие на барабане (H)

V_k=1 - скорость навивки каната на барабан (м/сек)

_леб=_бар ^._ред=0,9

_ред=0.94

_бар=0.96

V_k=aV/60 (м/сек)=3*20/60=1 (м/сек)

N=5337*1/1000*0.9=5,93(кВт)

Подбираем электродвигатель:

Для среднего режима работы (продолжительность включений ПВ=25%) принимаем электродвигатель типа МТ-21-6 ( N_дв= 5 кВт, n_дв =940(об/мин)).

6. Подбор редуктора

Определяем скорость вращения барабана n_б по среднему диаметру навивки каната:

n_б=60V_k/D_ср

V_k – скорость навивки каната на барабан (м/сек)

D_ср – средний диаметр барабана (м)

D_ср= D_б+m d_k=140+3*8,1=164,3 (мм)=0,398(м)

n_б=60*1/3.14*0.164=116,3 (об/мин)

Общее передаточное отношение редуктора определяем по формуле:

i_общ= n_дв/n_б

i_общ=940/116,3=8,08

Подбираем редуктор по передаточному числу, синхронной скорости вращения двигателя, режиму работы и межцентровому расстоянию входного и выходного валов. Принимаем редуктор РМ-250,i=8,23. Мощность на ведущем валу 6,7 кВт, число оборотов ведущего вала 1500

Тип	aw	aw2	L	L1	L2	l	l1	l2	l3	l4	l5
РМ-250	250	150	540	200	238,5	320	235	45	50	189	249

Рис. 5 Схема редуктора

Фактическое число оборотов барабана определяем по формуле:

n_б=n_дв/i_общ

n_б=940/8,23=114,22(об/мин)

Фактическая скорость каната, навиваемого на барабан:

V_k= D_ср n_б

V_k=3.14*0.1643*114,22=58,92 (м/мин)

Действительная скорость подъема груза:

V_гр=V_k/a=58,92/3 =19,64(м/мин)

Допускается отклонение действительной скорости подъема груза от задания на 5%

7. Подбор тормоза

Все механизмы подъёма должны быть снабжены автоматически действующими тормозами нормально-замкнутого типа. Тормоз должен быть установлен на таком кинематическом звене механизма, которое жёстко связано с барабаном (зубчатой или червячной передачей). Если одного тормоза недостаточно, то устанавливают второй на другом конце вала электродвигателя (что предпочтительней) или на другом валу механизма ( различный развиваемый тормозной момент).

В электрореверсивных лебедках устанавливаются нормально замкнутые колодочные тормоза (рис. 6), замыкаемые грузом и размыкаемые электромагнитом. Тормозной шкив выполняется заодно с одной половиной упругой муфты, соединяющей вал двигателя с валом редуктора.

Муфта подбирается по диаметру вала и моменту, который должен быть создан тормозом.

Крутящий момент на валу тормозного шкива определяется:

M₁=N/ =9.5N/n

M₁=9.5 ^.5000/940 =50,5(H*м)

Силы трения в передаче (редукторе) помогают эатормаживанию, поэтому момент, подлежащий затормаживанию:

М_т= M₁²

 - КПД пары зубчатых колес, равное 0,85

М_T =50,5 ^.0.85²=36,49 (H*м)

Определяем диаметр тормозного шкива в зависимости от тормозного усилия:

D_т= 250 (мм); a=170 (мм); b=340 (мм); c=70 (мм); e=140 (мм);

Расчетное усилие на ободе тормозного шкива определяется по формуле:

P_P =2М_т/ D_т

P_P =2 ^.36,49/0.25=291,92 (H)

Сила прижатия тормозных колодок определяется:

N’ = P_P /2

 - коэффициент трения фрикционного материала (накладок ленты) о тормозной шкив.

 = (0,3 0,35) - для тканевой асбестовой ленты;

 = (0,35 0,45) - для вальцованной ленты.

Принемаем вальцованную ленту  = 0.35

N’=291,92/2 ^.0.35 =417,03 (H)

Находим усилие в тяге двухколодочного тормоза:

T= N’*(a*c/b*e)

T=417,03*(170*70/340 ^.140)=104,26 (H)

Определяем вес тормозного груза:

q_гр=Tl₁/l_гр

l₁= e=140 (см рис.6)

l_гр=k ^. l₁=3 ^.140=420

q_гр=104,26 ^.140/420=34,75 (H)

Определяем растормаживающее усилие электромагнита:

K_м= q_грl_гр/l_м

Расстояние lм изменяют до значений позволяющих более полно использовать силу электромагнита. В случае крепления якоря электромагнита к горизонтальному рычагу между грузом и вертикальным рычагом обычно принимают l_м=2l_гр/3 , а в случае крепления якоря за грузом l_м=1.2 l_гр .

K_м=34,75*420/1.2*420 =28,96 (H)

Путь тяги электромагнита (максимальный ход) определяет­ся как:

h_э=2.2/i

=(0.8  2.0) - радиальный зазор между тормозной колодкой и шкивом

i=(a/b)(c/e)(l₁/l_м)=0.125 - кратность системы рычагов.

h_э=2.2*1^./0.125=17,6 (мм)

По приложению №7 принимаем электромагнит переменного тока, типа КМТ-104

С тех. данными К _м=80 Н, h_э=20 мм.Вес якоря= 2,0 кг