Приводные лебедки ТЛ-14А

Приводные лебедки приводятся в действие, как правило, от электродвигателей, подключаемых к сети переменного тока напряжением 220/380 В. По числу барабанов лебедки могут быть одно - и двухбарабанными, а по виду кинематической связи между двигателем и барабаном — реверсивными, маневровыми и зубчато-фрикционными.

Реверсивные однобарабанные лебедки

У них жесткая не размыкаемая кинематическая связь между электродвигателем и барабаном; подъем, и опускание груза осуществляются реверсируемым электродвигателем.

Маневровые двухбарабанные лебедки

Имеют размыкаемую жесткую кинематическую связь между электродвигателем, главным и вспомогательным барабанами, что позволяет подключать к двигателю с помощью кулачковых муфт попеременно один из барабанов.

Зубчато-фрикционные лебедки

У них между двигателем и барабаном с помощью конусной или ленточной фрикционной муфты обеспечивается плавно размыкаемая в процессе работы кинематическая связь. Подъем груза осуществляется двигателем при включенной муфте, опускание — за счет собственной силы тяжести при выключенной муфте.

Однобарабанные реверсивные лебедки выполнены по единой конструктивной схеме, имеют одинаковую компоновку и рассчитаны на легкий режим работы в невзрывоопасной среде при температуре воздуха - 40...+ 40 °С. Они могут использоваться как самостоятельно действующие подъемно-транспортные механизмы, а также входить в комплект строительных подъемников и других подъемных устройств, не предназначенных для подъема людей. Промышленность выпускает лебедки реверсивные ТЛ-14А с тяговым усилием 4,2 кН, ТЛ-14Б, У-5120.60 (6,3 кН), ТЛ-9А-1 (12,5 кН) и ТЛ-7Б-1 (45 кН).

Техническая характеристика реверсивных лебедок приведена в таблице.

 

Рис. 1. Кинематические схемы электрических реверсивных лебедок ТЛ-14А, ТЛ-14Б (а) и ТЛ-7А-1, ТЛ-7Б-1, ТЛ-9А-1 (б)

Каждая реверсивная лебедка (рис. 1) состоит из рамы, на которой смонтированы электродвигатель 4, пусковая аппаратура, цилиндрический двухступенчатых зубчатый редуктор 5 и гладкий барабан 1, установленный на тихоходном валу редуктора. Вал электродвигателя соединен с быстроходным валом редуктора упругой втулочно-пальцевой муфтой 3, внешняя цилиндрическая поверхность которой служит одновременно шкивом автоматического постоянно замкнутого двухколодочного тормоза 2 с электрогидравлическим толкателем, предназначенным для размыкания колодок тормоза. Толкатель представляет собой механизм, преобразующий вращательное движение ротора двигателя в возвратно-поступательное движение штока, размыкающего колодки. Барабан лебедки ТЛ-14А (рис. 1, а) крепится на валу редуктора консольно и не имеет выносной опоры.

Валы барабанов лебедок ТЛ-9А-1 и ТЛ-7Б-1 (рис. 1, б) опираются на выносную опору 7 через подшипник. Барабан этих лебедок соединяется с выходным валом редуктора с помощью зубчатой муфты 6.

Пусковая аппаратура лебедок ТЛ-14А и ТЛ-9А-1 включает реверсивный магнитный пускатель и кнопочный пост управления, с помощью которого осуществляется отключение работающего двигателя, его полный останов и включение на обратное направление вращения.

Управление лебедкой ТЛ-7Б-1 осуществляется с помощью электромагнитных пускателей кулачкового контроллера и кнопок управления. Дистанционное управление лебедкой осуществляется путем отсоединения шкафа с электроаппаратурой от лебедки, его переноса и крепления в необходимом для работы месте.

Усилие в канате, навиваемом на барабан реверсивной лебедки, кН,

F_б = [G + q] / [и_п ?_п]

где G - вес груза, кН; q = (0,03..,0,05) G - вес крюковой подвески с грузозахватными устройствами; и_п — кратность полиспаста; ?_п — КПД полиспаста,

?_п = [ 1 + ?_б + ?_б? +…+ ?_б^-1 ] / и_п

где ?_б - КПД блока; для блоков на подшипниках скольжения ?_б = 0,94...0,96, на подшипниках качения ?_б = 0,97...0,98.

Диаметр стального каната d_K (мм) выбирают по справочным таблицам в зависимости от величины разрывного усилия F_p, кН,

F_p = F_бn,

где n - наименьший допустимый коэффициент запаса прочности каната на разрыв, принимаемый по нормам Госгортехнадзора в зависимости от режима работы лебедки; соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов работы n = 5; 5,5 и 6.

Минимально допустимый диаметр в мм барабана (или блока), отгибаемого стальным канатом:

D_б ? d_к(е – 1),

где е - коэффициент, зависящий от режима работы лебедки и принимаемый по нормам Госгортехнадзора; соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов работы е = 16, 18 и 20.

Длина каната, наматываемого на барабан,

L = Н_ип + ( z_з + z_к) ? (D_б + d_к) ,

где Н - высота подъема груза (крюка), м; z_з - число запасных витков, предусматриваемых правилами Госгортехнадзора, для уменьшения нагрузки на заделку конца каната на барабане (z_з = 1,5...2); z_K - число витков, занятых креплением конца каната на барабане (z_K = 2...2,5).

Рабочая длина барабанов, м:

при однослойной навивке каната на нарезной барабан

L_б = Lt/ (?(D_б + d_к)),

где t = d_к + (2…3) мм - шаг навивки;

при многослойной навивке

l_б = Ld_к / (? m(D_к + md_к )),

где m — число слоев навивки; D_б + md_k — средний диаметр навивки, м.

Скорость навивки каната на барабан, м/с:

при однослойной навивке

v_к = v_ги_п,

где v_г — скорость подъема груза, м/с;

при многослойной навивке

v_K = ?n_б(D_б + (2m - 1)d_K),

где n_б — необходимая частота вращения барабана по первому слою навивки, с ^-1,

n_б = v_к/ (? (D_б + d_K)).

Необходимая мощность на барабане лебедки, кВт,

Pб = F_бvк/ ?_л,

где ?_л = ?_р; ?_л - КПД лебедки; ?_р = 0,94...0,96 - КПД редуктора; ?_б = 0,97... ...0,98 — КПД барабана на подшипниках качения.

По расчетному значению P_б подбирают электродвигатель с продолжительностью включения (ПВ в процентах), соответствующей режиму работы лебедки.

Для лебедок, работающих в легком и среднем режимах, упрощенно ПВ = 25%,в тяжелом ПВ = 40 %.

Необходимо, чтобы выполнялось условие

Р_дв ? Р_б,

где Р_дв — мощность электродвигателя, кВт.

Передаточное число редуктора

и_р = n_дв/ n_б,

где n_дв — частота вращения электродвигателя, с^-1.

Редуктор подбирают по передаточному числу, режиму работы, синхронной частоте вращения и мощности электродвигателя.

Колодочный тормоз выбирают по тормозному моменту Мт, кН • м, на приводном валу:

М_Т = [ k_ТF_б(D_б + md_к) ?_л,] / 2и_р

где k_Т — коэффициент запаса торможения, зависящий от режима работы лебедки; соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов работы k_Т = 1,5; 1,75 и 2.

Диаметр тормозного шкива D_ш (мм) принимают равным наружному диаметру соединительной упругой муфты.

Выбранный тормоз проверяют на допустимое удельное давление тормозных колодок [р], которое не должно превышать 0,55...0,65 МПа:

р = F_т /(B_шl) ? [р],

где F_т = М_т/(fD_ш) - усилие прижатия тормозных колодок к шкиву, Н; f = 0,35…0,45 - коэффициент трения между колодкой и шкивом; В_ш - ширина тормозной колодки, м; l - длина колодки по дуге обхвата, м.