а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы радиально-поршневого гидромотора, используя текст лекций по курсу, выполнить рисунок (рис.1.24).
Рис.1.24. Радиально-поршневой гидромотор с кулачковой шайбой
б) Гидромотор должен развивать расчетный вращающий момент исходя из условия – гидромотор должен развить момент, который превышает статическую и динамическую нагрузку (рис.1.25)
, (1.57)
где 
– момент сопротивления, приложенный к барабану со стороны троса от силы веса FQ (статической), кН∙м;
динамический момент, 
, который возникает в результате переходных процессов разгона и торможения;
– коэффициент запаса по моменту 
1,1…1,15,
Рассчитывается расчетный удельный момент гидромотора, Н∙м/МПа
, (1.58)
где 
– предварительно назначаемое давление насоса, можно принять 
20….30 МПа.
| Fдин=mQ a |
| mQ |
| FQ |
| Tст |
| Tдин |
| Fшк |
| T |
| nгм |
| Tст |
| Tдин |
| [Tгм] |
| Tпуск |
Рис.1.25. Расчетная схема действия статических и динамических нагрузок при подъеме груза
Выбор гидромотора проводят исходя из условия
, (1.59)
где 
– значение удельного момента гидромотора по каталогу, Н∙м/МПа. По табл. 1 осуществляется выбор гидромотора.
в) Подсчитывается расход рабочей жидкости в гидромоторе, л/мин
, (1.60)
где 
– частота вращения корпуса гидромотора, мин-1, поскольку гидромотор жестко (болтами) закреплен к тросовому барабану, то частота вращения мотора равна частоте вращения барабана 
.
– рабочий объем гидромотора по каталогу, см3;
– гидравлический к.п.д. привода, 
0,95.
г) Выбор гидронасоса. В качестве гидронасоса используется аксиально-поршневой регулируемый насос. Насос выбирается по:
– давлению 
, МПа
где 
– максимальное допустимое давление в гидронасосе, МПа.
– по подаче 
– расход гидромотора должен не превышать подачу насоса,
расход мотора, л/мин;
– паспортная подача насоса по каталогу, л/мин.
Радиально-поршневой мотор с эксцентриковым валом
а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы радиально-поршневого гидромотора, используя конспект лекций (рис.1.6)
Рис.1.26. Гидравлический мотор с эксцентриковым валом
б) Гидромотор должен развивать расчетный вращающий момент исходя из условия
, (1.61)
где 
– коэффициент запаса по моменту 
1,1…1,15,
– момент сопротивления движению барабана, приложенный к нему со стороны троса, кН∙м.
Выбор гидромотора проводят исходя из условия – расчетный момент гидромотора должен не превышать фактический момент момент гидромотора согласно каталогу
, (1.62)
где 
– расчетный момент, который должен развить гидромотор для подъема груза весом FQ, Н∙м;
– вращающий момент гидромотора по каталогу, Н∙м.
Аксиально-поршневой мотор
а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы аксиально-поршневого гидромотора.
Рис.1.27. Аксиально-поршневой гидромотор
б) Предварительный выбор гидромотора проводится по мощности, приведенной к валу гидромотора, которая необходима для подъема номинального груза
, (1.63)
где 
– вес груза, кН;
– скорость подъема груза, м/с;
– к.п.д. механизма, 
.
Из условия: мощность гидромотора по каталогу 
должна быть больше (либо равна) расчетной мощности 
.
При выборе аксиально-поршневого мотора следует указать его технические характеристики.
в) Выбор редуктора.
Вычисляется расчетное (требуемое) передаточное отношение редуктора
, (1.64)
где 
– вращающий момент на барабане, Н∙м;
– вращающий момент гидромотора (значение по каталогу), Н∙м;
– к.п.д. редуктора, 
.
Редуктор в приводе необходимо выбрать по условию
, (1.65)
где 
– передаточное отношение редуктора, выбранное по каталогу.
Необходимо указать тип редуктора и его характеристики.
г) Уточненный выбор гидромотора.
Условие, при котором гидромотор обеспечит подъем груза
,
где 
– вращающий момент гидромотора (значение по каталогу), Н∙м;
– момент сопротивления сил веса груза, который приводится к валу двигателя, Н∙м;
. (1.66)
Расчет тормоза
Перед началом проведения расчетов необходимо ознакомится с конструкциями тормозов, указать область их применения достоинства и недостатки.
Расчет ленточного тормоза
Расчетный тормозной момент Tт.р определяется по формуле, Н∙м
, (1.67)
где 
– коэффициент запаса торможения, по правилам Регистра (5.4.2) принимается 
.
– статический вращающий момент, приведенный к валу гидродвигателя при подъеме номинального груза mQ, Н×м, (определяется по формуле (1.84)).
Вычисляются усилия в набегающей (рис.1.28), Н
, (1.68)
и сбегающей ветвях ленточного тормоза, Н
, (1.69)
| a |
| F1 |
| F2 |
| Fпруж |
| p -подача масла |
| a |
| b |
| Тт.р. |
Рис. 1.28. Схема ленточного тормоза механизма подъема: 1 – тормозной шкив; 2 – тормозная лента; 3 – рычаг; 4 – тормозной цилиндр; 5 – тормозная пружина
где f – коэффициент трения ленты о шкив, тормозная лента изготавливается из вальцованной ленты на асбестовой основе при каучуковом связующем, коэффициент трения этой ленты о стальной шкив составляет f = 0,35…0,45 [9];
a – угол обхвата лентой шкива, рад, в первом приближении можно принять угол a =240…260°;
e – основание натурального логарифма;
D – диаметр тормозного шкива, мм, определяется по геометрическим размерам гидромотора – размер Е табл. 2 Приложения 20.
В соответствие с креплением концов ленты данный тормоз является простым ленточным тормозом. Рассмотрим уравнение равновесия рычага 3
,
из которого определим расчетное усилие тормозной пружины 
, необходимое для создания тормозом требуемого тормозного момента
, (1.70)
где b, a – плечи, действующих на рычаг сил (рис. 1.28), их значения определяются из компоновочного чертежа лебедки.
Растормаживание осуществляется подачей рабочей жидкости из системы управления и подпитки из шестеренчатого насоса под давлением p = 2…3 МПа.
Ширина ленты рассчитывается из условия обеспечения допускаемого давления ленты, мм
, (1.71)
где 
– допускаемое давление ленты в контакте с тормозным шкивом, =2…3 МПа.
Расчет дискового тормоза
Дисковые тормоза устанавливаются в приводах, которые оборудуются аксиально-поршневыми гидромоторами, устанавливаются на быстроходный вал редуктора (см. рис. 1.29)
Расчетный тормозной момент Tт.р определяется по формуле, Н∙м
,
где 
– коэффициент запаса торможения, по правилам Регистра (5.4.2) принимается .
– статический вращающий момент, приведенный к валу гидродвигателя при подъеме номинального груза mQ, Н×м, (определяется по формуле (1.72))
(1.70)
Рис. 1.29. Схема дискового тормоза механизма подъема
Сила упругости тормозной пружины, Н
, (1.72)
где z – число пар трения;
Fпр – осевое усилие прижатия дисков, создаваемое силой упругости пружины;
f – коэффициент трения, f = 0,35..0,45;
– средний радиус поверхности трения (рис. 5.5),мм, 
.
, 
– внутренний и наружный радиус тормозных дисков, можно принять 
40…60 мм, 
, мм.
Среднее давление на трущихся поверхностях, МПа
(1.73)
– допускаемое давление для тормозов, МПа, 
2…3 МПа.
