РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ «ПРИВОД ГРУЗОВОЙ ЛЕБЕДКИ» ДЛЯ ТРЕНАЖЕРА МАШИНИСТА «УКЛАДОЧНЫЙ КРАН»

Целью работы является создание модуля системы обучения для тренажера машинистов крана УК-25/9-18, включающий в себя видео ряд, 3D моделирование и аудио информацию.

Привод грузовой лебедки (рис.1) был смоделирован с помощью программного комплекса SolidWorks.

Рисунок 1. Грузовая лебедка:

1 – рама; 2 – тормоз; 3 – редуктор; 4 – муфта; 5 – электродвигатель

Грузовая лебедка предназначена для подъема и опускания груза. Она приводится в действие электродвигателем 5, вал ротора которого при помощи соединительной зубчатой муфты 4 соединяется со входным валом трехступенчатого редуктора 3. На хвостовике входного вала смоделирован шкив электромагнитного колодочного тормоза 2 [1].

Сборка корпуса редуктора (рис.2) состоит из двух частей: верхней и нижней. В нижней части расположены указатель уровня масла и пробка для слива масла из редуктора. В корпусе на валах и валах-шестернях спроектированы цилиндрические зубчатые колеса и шестерня (для передачи вращающего момента от вала электродвигателя на барабаны). Вал-шестерня получает вращение от вала электродвигателя через зубчатую муфту. На противоположном конце вала смоделирован тормозной барабан.

Рисунок 2. Трехступенчатый редуктор

Тормоз (рис.1, п. 2) колодочного типа с двухсторонним нажатием колодок на тормозной барабан смоделирован для затормаживания грузовой лебедки при отключенном электродвигателе и растормаживания при его включении. Сборка тормоза состоит из тормозного электромагнита типа КМП-4, рычажной системы, двух тормозных колодок и груза. При проектировании учитывалась возможность регулировки зазора между тормозным барабаном и колодками (в отторможенном состоянии зазор между тормозным барабаном и колодками должен быть в пределах 0,7-1,0 мм) [1].

Зубчатая муфта (рис.3) смоделирована для соединения вала электродвигателя с входным валом редуктора.

Рисунок 3. Зубчатая муфта

Оба барабана тяговой лебедки смоделированы с одинаковыми диаметрами для того, что канаты наматывались на них в разные стороны. При любом направлении вращения электродвигателя с одного барабана канат сматывается, а на другой наматывается, перемещая при этом грузовые тележки в правую или левую стороны [2].

При моделировании лебедки учитывалась возможность перемещения контроллера лебедки. Необходимые сопряжения установили взаимосвязи для сердечника электромагнита, который втягивается внутрь катушки, поднимает груз и отпускает тормоз. Если установить контроллер в нулевое положение, то электромагнит начнет обесточиваться, и груз тормоза собственным весом через систему рычагов произведёт нажатие колодок на тормозной барабан.

Спроектированная 3D модель привода грузовой лебедки (рис.4) устанавливается в средней части фермы крана на сварной раме и закрепляется болтами.

Рисунок 4. 3D модель привода грузовой лебедки

Нами были разработаны 3D объекты, входящие в данную сборку: тормоз колодочного типа с двухсторонним нажатием колодок на тормозной барабан, зубчатая муфта, электрический двигатель и трехступенчатый редуктор.

Обучение машинистов путеукладочных кранов можно организовать двумя способами. Сегодняшнее обучение заключается в использовании реальной машины. В этом случае предстоят большие денежные расходы, включающие топливные и другие затраты. Выгоднее и эффективнее использовать учебный тренажер.

Временные затраты на курс обучения машинистов укладочного крана в среднем составляет 960 часов, из которых на практические занятия приходится около трети от общего количества часов. При использовании реального крана в обучении практические занятия могут длиться не более двух часов в день. Использование учебного тренажера в практической подготовке машинистов повышает эффективность обучения и значительно снижает денежные затраты [3].

Список литературы:

1. Багажов В.В., Воронков В.Н. Машины для укладки пути. Устройство, эксплуатация, техническое обслуживание: учеб. пособие. – М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. – 427 с.
2. Иванов Е.Р. Электрооборудование и устройства автоматизации путевых и погрузочно – разгрузочных машин: учеб. для техникумов. – М.: Транспорт, 1979. – 404 с.
3. Бондарев Э.С., Болбат О.Б. Разработка модуля «Привод колесной пары» для тренажера машиниста «Укладочный кран» // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LIX междунар. студ. научн.-практ. конф. №11(58). [Электронный ресур]. – Режим доступа: https://sibac.info/studconf/tech/lix/87974 (дата обращения: 19.02.18).