Мостовой кран

 

 

В каталоге [Л4.Стр.250] крановые электродвигатели принимаем двигатель 4А112МВ8УЗ с мощностью 3 кВт, частота вращения 700 мин-1. Маховый момент инерции = 0,0025 Н∙м2.

                                                   ; ; ;

Число оборотов ходовых  колес:

                                                             (51)

                                                  

Передаточное число  редуктора

                                                                      (52)

                                                  

По каталогу выбираем редуктор Ц2У-100 с передаточным числом = 16.

Тогда фактическое число оборотов в минуту ходовых колес:

                                                                      (53)

                                                  

Фактическая скорость передвижения тележки:

                                                                     (54)

     

Фактическая скорость отличается от заданной на 9%, что в пределах допустимого.

Время пуска при максимально  допустимом ускорении:

                                                                      (55)

                                                  

Момент сопротивления  при движении тележки без груза:

                                                                     (56)

Сопротивление передвижению тележки при работе без груза:

                                                           (57)

                             

                                                  

Необходимый средний  пусковой момент

                                                         (58)

                              

Тогда двигатель должен иметь номинальный момент:

                                                            (59)

                                                            (60)

                                                  

Двигатель имеет в  действительность номинальный момент

                                                                     (61)

                                                  

Фактическое время пуска:

                                                                 (62)

                               

Фактический запас сцепления  при пуске:

                                                                 (63)

            

Наш двигатель является чрезмерно мощным. Однако, вследствие отсутствия крановых двигателей меньшей  мощности, приходится ставить указанный  двигатель с применением специальной электросхемы, ограничивающей максимальный пусковой момент двигателя.

 

        3.5 Определение тормозного  момента

 

Максимально допустимое замедление, при котором обеспечивается запас сцепления колес с рельсой  не менее 1,2, определяют по уравнению:

                                                         (64) 

                           

Время торможения:

                                                                                (65)                                         

Уравнение моментов при  торможении:

                                                                               (66)

где - момент сопротивления передвижению тележки без груза при торможении равным, Нм:

                                                                                  (67)

                                                                        

         (68)

Следовательно

                                                   

Принимаем по каталогу тормоз типа ТКП-100 с тормозным моментом 20 Н∙м и массой 15,8 кг, ширина тормозной колодки 70 мм, диаметр тормозного шкива 100 мм.

Соединительную муфту, половина которой закреплена на шпонке на быстроходном валу редуктора и  служит тормозным шкивом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Механизм  передвижения крана

 

4.1 Выбор схемы механизма передвижения

 

                                                                                                                             (70)

                                                  

 

Выбираем схему с  раздельным приводом ходовых колес концевых балок

Принципиальная схема  кинематическая схема механизма  передвижения приведена на (рисунке 19). Механизм имеет раздельный привод каждой концевой балки, осуществляемый от кранового электродвигателя через  двухступенчатый цилиндрический горизонтальный редуктор  на ходовое колесо.

Тормоз размещен на валу двигателя. В качестве тормозного шкива  использована одна из полумуфт, соединяющая  двигатель с редуктором.

 

 

Рисунок 19 – кинематическая схема механизма передвижения крана

 

Вес моста крана, определяется по формуле

 

                                                                               (71) 

 

                                                  

Сопротивление передвижению моста  с номинальным грузом, приведенное к ободу колеса:

                                                                                            (72)

                          

 

Сопротивление передвижению при работе без груза

                                                                                      (73)                 

 

 

4.2 Выбор электродвигателя  и редуктора

 

Как для крановой тележки, так и для моста крана выбор электродвигателя производят по максимально допустимому моменту, при котором обеспечивается надлежащий запас сцепления ходового колеса с рельсом, исключающий возможность буксования в процессе разгона моста крана без груза. Максимально допустимое ускорение моста при пуске определяют по формуле:

                                                              (74) 

При работе крана с  грузом может приближаться к одной  из опор крана на максимальное расстояние l (рисунок 20)

Рисунок 20 – Схема к определению максимальной нагрузки на колесо.

 

 

В этом случае максимальная нагрузка будет на опоре В и  при n_к = 4 давление на одно колесо опоры В

                                                                             (75)

                     

По нагрузке  принимаем диаметр ходовых колес = 500 мм,

В = 100 мм.

Отсюда следует:

                              (76)

Суммарная мощность двигателя

                                                                                                      (77)

                                                   

Статическая мощность двигателя

                                                                              (78)                                  

В каталоге крановые электродвигатели принимаем двигатель 4А132S8УЗ с мощностью 4 кВт, частота вращения 720 мин^-1. Маховый момент инерции = 0,0071 Н∙м².  [Л4]

                

; ; .

Общее передаточное число  редуктора:

                                                                                                 (79)

         

 

Расчетная мощность

                                                                                                                     (80) 

где k – коэффициент, зависящий  режим работы, принимаем k = 4.

                                                   

Принимаем редуктор Ц2У-100 с передаточным числом 16.

При выбранном редукторе

Фактическое число оборотов ходовых колес

                                                                                                            (81)               

Фактическая скорость передвижения крана:

                                                             (82)

                                                    

Отклонение от заданной скорости

                                                            (83)

     

Время пуска при максимально  допустимом ускорении:

                                                               (84)

                                                     

4.3 Расчет ходовых колес

 

Максимальная статическая  нагрузка на колесо:

                                                                                           (85)  

Расчетная нагрузка на колесо:

                                                                        (86)

                      

Напряжение смятия в  зоне контакта колеса с рельсой, Па:

                                                             (87) 

                                        

 

 

4.4 Определение тормозного  момента

 

Максимально допустимое замедление, при котором обеспечивается запас сцепления колес с рельсой  не менее 1,2, определяют по уравнению:

                                                     (88)

                          

Время торможения:

                                                                           (89)

                                                       

 

Сопротивление передвижению при торможении на опоре А:

                                                           (90)

                                             

где - грузозахватного усторойства, принимаем = 3 кН, l  - минимальное расстояние приближения (l = 1м)

 

 

                                                                    

                                         

Момент сопротивления  при торможении

                                                              (91)

                                                    

Уравнение моментов при торможении:

                                                              (92)

                                                                                 (93) 

                      

Следовательно

                                                                                          (94)

Принимаем тормоз типа ТКГ-200 с тормозным моментом 240 Н∙м и массой 78,5 кг, ширина тормозной колодки 178 мм, диаметр тормозного шкива 300 мм.

Соединительную муфту, половина которой закреплена на шпонке на быстроходном валу редуктора и  служит тормозным шкивом.

 

 

 

 

5 Металлоконструкция  моста

 

Мост крана состоит  из двух пространственно жестких  балок, соединенных по концам пролета с концевыми балками, в которых установлены ходовые колеса. Крановая тележка перемещается по рельсам уложенным по верхним полостям коробчатых балок.

Высота балок:

                                           (95) 

                                                                                                       (96)