3.1.11. Выбор тормоза

Тормоза выбираются по требуемому тормозному моменту из [д.9, Т.2, табл. V.2.23]. Момент тормоза должен быть достаточным для надежного удержания груза на весу. Согласно правилам Ростехнадзора надежное удержание груза должно обеспечиваться гарантированным коэффициентом запаса по тормозному моменту. Требуемый момент тормоза, устанавливаемый на быстроходном валу редуктора, можно вычислить по формуле

, кН·м, (3.56)

где k_зт принимают в зависимости от режима работы. Минимальный коэффициент запаса по требованию Ростехнадзора должен быть не менее 1,5.

3.1.12. Компоновка грузоподъемного механизма

После выбора стандартных узлов (двигателя, редуктора, муфты, тормоза), выбора конструкции и определения параметров специальных элементов (блоков, барабана) механизма приступают к его компоновке, т. е. определяют наиболее целесообразное расположение сборочных единиц относительно друг друга на специальной раме, удобной для дальнейшей блочной сборки машины. Выбор той или иной компоновочной схемы производится с учетом многих факторов: сборочно-разборочных, технологических, конструктивных особенностей всей машины, технико-экономических.

Компоновочный чертеж выполняют в масштабе 1: 4 или 1: 5 в двух проекциях: план и вид сбоку. Эту работу удобно выполнять с помощью «габариток» – вырезанных в соответствующем масштабе из бумаги контуров основных элементов – двигателя, редуктора, барабана, муфт, тормоза. На рис. 3.12 представлены некоторые наиболее распространенные компоновочные схемы грузоподъемных лебедок. Схема на рис. 3.12, а наиболее удобная для монтажа. Наличие промежуточного вала между двигателем и редуктором и наличие муфты для соединения барабана с редуктором снижает требования к точности установки элементов лебедки и позволяет сократить время на сборочные операции.

Схема на рис. 3.12, б также позволяет вести сборку достаточно просто, свободный доступ ко всем элементам лебедки упрощает ее обслуживание во время эксплуатации, но лебедка имеет значительные габариты из-за расположения двигателя и барабана по разные стороны редуктора.

Схема на рис. 3.12, в отличается компактностью за счет использования тихоходного вала редуктора в качестве одной из опор барабана. Лебедка содержит наименьшее количество сборочных узлов, но требует их точной взаимной установки, что ведет к увеличению времени сборочных работ.

Рис. 3.12. Схемы компоновки грузоподъемных лебедок

В кранах большой грузоподъемности и монтажных кранах при небольших скоростях подъема передаточное число редуктора получается достаточно большим и требуется применение трехступенчатого редуктора. В этом случае можно применить двухступенчатый редуктор с дополнительной открытой зубчатой передачей (рис. 3. 12, г).

Тормоза в механизмах устанавливаются в местах с наименьшим крутящим моментом и удобных для их обслуживания. Обычно это входной вал редуктора, присоединяемый к двигателю с помощью втулочно-пальцевой муфты, у которой редукторная полумуфта служит тормозным шкивом, а полумуфту с пальцами устанавливают на вал двигателя. Если конструктивно невозможно установить тормоз в указанном месте, применяют редуктор с двумя входными концами валов (рис. 3.12, б). Тормоз в этом случае устанавливают на сводном конце вала редуктора.

Компоновка элементов механизма в плане начинается с нанесения их осевых линий, как на рис. 3.13. Определяющим началом являются осевые линии быстроходного (входного) и тихоходного (выходного) валов выбранного редуктора: линии ББ и ТТ соответственно. Линии элементов механизма – РР (редуктора), ММ (тормоза), ДД (двигателя), ОО (опоры барабана) – являются осями симметрии точек крепления элементов. Взаимное расположение этих линий определяется справочными данными выбранных типоразмеров элементов, требованиями работоспособности механизма, требованиями возможности и удобства сборочно-разборочных операций.

В заимное расположение линий РР, ММ, ДД в первую очередь определяется требованием технических данных втулочно-пальцевой муфты: минимальный зазор b между полумуфтой редуктора и полумуфтой двигателя по ОСТ 24.8484.03-79 должен быть в пределах 1-10 мм Если полумуфты устанавливают на конусные валы с конусностью 1:10, а диаметры валов d_м будут выполнены с реальной точностью ± 0,1 мм, то осевое взаимосмещение (размер b) полумуфт можно гарантировать с точностью ± 2 мм, что вполне укладывается в нормы ОСТ на муфты.

При установке муфт на цилиндрические концы валов необходимый зазор b между полумуфтами можно обеспечить за счет простановки дистанционных шайб соответствующей толщины между буртиком вала и торцом устанавливаемой полумуфты.

Р

Рис. 3.13. Схема компоновки лебедки

в плане

азмеры А, К, L₀ и другие необходимые размеры определяют, опираясь на результаты расчетов и справочные данные стандартных изделий (подшипники, торцевые шайбы, крышки и т.д.). Установка барабана определяется размерами зубчатой полумуфты на выходном конце вала редуктора и конструкцией торцевой стенки барабана, которая разрабатывается самим проектировщиком. Опора свободной оси барабана может быть сварной или литой. Здесь необходимо стремиться обеспечить минимальное расстояние l₀ от торцевой стенки барабана до плоскости, проходящей через середину опорного подшипника. Одна из опор барабана должна удерживать его от осевых перемещений, а вторая должна быть плавающей для компенсации теплового расширения элементов барабана. Барабан устанавливается в опорах на сферических подшипниках для снижения требований к точности монтажа и облегчения сборочных операций.

При расположении двигателя и барабана с одной стороны редуктора должен быть обеспечен достаточный (не менее 30 мм) зазор между тормозом и ребордой барабана. Если такая установка тормоза невозможна, применяют вариант установки тормоза по рис. 3.8, б.

Проектируя элементы лебедки на вертикальную плоскость (рис. 3.14), все оси вращающихся элементов лебедки располагают в горизонтальной плоскости, проходящей через оси вращения валов редуктора ОО. У некоторых элементов расстояние от плоскости осей ОО до их опорных площадок может быть различным. Монтажную плоскость настила ММ опорной рамы следует совместить с опорной поверхностью редуктора. Если редуктор имеет выступающие за опорную плоскость поверхности, в раме предусматривают соответствующие проемы. Для крепления других элементов на монтажную плоскость устанавливают платики или подставки необходимой высоты. Высота этих подставок будет соответственно h₁ и h₂ . Нестандартные элементы, такие как опора барабана, следует конструировать без подставок.

Рис. 3.14. Схема компоновки лебедки в вертикальной плоскости

Подставки следует выполнять по высоте с допуском в минус (h _-1.5). Это позволяет компенсировать отклонения размеров элементов, получаемых с разных заводов, установкой регулировочных прокладок и снизить трудоемкость сборочных операций.