Проект мостового крана

 

1. Двигун,
2. муфта,
3. редуктор,
4. колесо,
5. вісь.

 

 

 

Навантаження на колесо визначається для випадку, коли візок з вантажем знаходиться в крайньому лівому положенні біля жорсткої опори В (рис.4.3). При цьому навантаження на ходові візки шарнірної опори:

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4.3 Розрахункова схема до визначення навантажень

на ходові колеса,

 

 або  ,

,

де n - кількість ходових коліс на які спирається кінцева балка.

Із першого рівняння  ,

,

 

Із другого рівняння  ,

4.2. Розрахунок ходових коліс вантажного  візка.

 Розрахункове навантаження на ходове колесо

де  =1,2 і =0,8 - коефіцієнти, які приймаються згідно [1, табл.54,55].

,

В залежності від конструктивної схеми  крана, приймають тип ходових  коліс і тип рейки для пересування  крана із (табл. Д 56 [1]), приймаю параметри:

D=500мм – діаметр доріжки кочення,

Тип рейки Р50.

Із (табл. Д 57 [1]), приймаю двухребордні кранові колеса (ГОСТ 3569-74) із слідуючими параметрами:

Колесо  КЧР-500х100 ГОСТ 3569-74.

Із каталога (табл. Д 61 [1]), вибираємо рейку і виписуємо тип, робочу ширину, радіус заокруглення головки.

Тип рейки Р50 ГОСТ 7174-75, , .

Перевірка напружень зминання у  зоні контакту колеса з рейкою виконується, виходячи з умови,

    ,

де 

Контактні напруження при точковому контакті колеса з рейкою

, (80)

де 

 

- більший з двох радіусів (колеса або рейки ),

- приведений модуль пружності  при різних модулях пружності  коліс Е1 і рейки Е2 (табл. Д 63 [1]).

 

.

Умова виконується. Отже матеріал підібрано  вірно.

4.3. Визначення  опору пересування мостового  крана.

Статичний опір пересування мостового крана складається з опору від сил тертя, з опору від ухилу кранової колії та з опору від вітрового навантаження.

. (81)

• Опір від сил тертя:

   (82)

 (83)

де 

d=110 мм – діаметр цапфи для встановлення ходового колеса,

f=0,015 – коеф. тертя у підшипниках коліс (табл. Д 69 [1]),

- коеф. тертя кочення колеса  по рейці (табл. Д 67 [1]),

- коеф. (табл. Д 64 [1]).

• Опір від ухилу кранової колії:

           , (84)

де 

– ухил колії (табл. Д 53 [1]).

4.4. Розрахунок  потужності і вибір двигуна,  вибір редуктора.

Для попереднього вибору двигуна  визначаємо опір пересування навантаженого  крана  з урахуванням інерційного  навантаження.

де - рекомендоване прискорення при пуску механізму

(табл. Д 23 [1]),

 

,

,

,

. (85)

 

• Необхідна потужність приводу:

   (86)

де

           - середньопусковий коефіцієнт перевантаження для асинхронного двигуна з фазним ротором.

           ,

- ККД механізму (табл. Д 2 [1]).

• Потужність одного двигуна :

   (87)

Із каталога (табл. Д 25 [1]) приймаю двигун із фазним ротором , типу MTF-111-6, , частота обертання   мах. момент , маса m=76кг.

• Частота обертання ходового колеса:

   (88)

• Загальне передаточне число:

,   (89)

Приймаємо .

В механізмах пересування кранів використовуються циліндричні двоступінчаті редуктори типу Ц2, РМ.

- Обертальний момент на тихохідному  валу редуктора:

   (90)

де

- ККД редуктора (табл. Д 2).

 

Із каталога (табл. Д 35 [1])  приймаємо редуктор типу Ц2-250 із наступними параметрами:

• Визначаємо фактичну частоту обертання  ходового колеса і фактичну швидкість пересування візка

 (91)

4.5. Вибір гальма і муфти механізму пересування, перевірка правильності вибору електродвигуна.

4.5.1. Вибір  муфти між двигуном і редуктором.

Між двигуном і редуктором встановлюється зубчаста, або втулочно пальцева муфта  з гальмівним шківом (табл. Д 29,30 [1]), яка вибирається за розрахунковим моментом

  (92)

де

  - коефіцієнти, які враховують  відповідно ступінь відповідності та умови роботи муфти (табл. Д 26 [1]),

- статичний момент на валу  двигуна при підйомі ном . вантажу.

  (93)

де

- статичний опір пересування  крана.

Із каталогу (табл. Д 29[1]), приймаю зубчату муфту із гальмівним шківом ,

4.5.2. Вибір  муфти між редуктором і ходовим  колесом .

Обертальний момент який повинен передати муфта, чисельно дорівнює моменту на тихохідному валу редуктора М=МТ,

  (94)

Із каталогу (табл. Д 28 [1]), приймаю зубчату муфту, типу М3 із слідуючими параметрами:

4.5.3. Перевірка  правильності вибору двигуна

а)Визначаємо середню робочу відстань механізму  . Орієнтовані данні про середні робочі відстані кранових механізмів наведено у таблиці (Д.42 [1]).

,   (95)

значення робочої відстані крана. Приймаю  .

б)Визначаємо середню тривалість робочої  операції

,    (96)

де V=0,455 м/с.

в)За відношенням (де - несталого режиму - час пуску) з використанням графіка [7 ст.42] визначаємо коефіціент

=196200Н,

=305200Н,

=0,500 м – діаметр ходового колеса,

=50 – передаточне число механізму,

=0,96 ккд механізму,

g=9,81 м/с.

- кутова швидкість вала двигуна,

- коефіцієнт що враховує момент інерції деталей, які обертаються  повільніше, ніж вал двигуна.

,  (97)

де 

-середній момент електродвигуна  в момент пуску,

 

=87 Нм, максимальний момент на валу електродвигуна,

,  (98)

із (рис. Д1.[1]) визначаю .

г)Еквівалентна потужність робочої  частини циклу механізму,

де  794,6 Вт – статична потужність, яка необхідна для виконання робочої операції з номінальною швидкістю

.  (99)

д)Еквівалентна потужність, віднесена  до тривалості вмикання (ТВ)

   (100)

де  при (М6) – коефіцієнт що залежить від групи режиму роботи механізму (табл. Д.43 [1]).

ж)Двигун вважається підібраним вірно, якщо значення є меньшим від номінальної потужності двигуна при відповідній  тривалості вмикань.

Умова виконується, отже двигун вибрано  вірно.

4.5.4.Розрахунок  гальмівного моменту і вибір  гальма.

Для забезпечення запасу зчеплення  з рейками коліс механізму  пересування при ненавантаженому  крані із вантажним візком, встановленим у крайньому лівому положенні  повинно бути не більше:

  (101)

де кількість привідних, загальна кількість коліс механізму пересування,

- коефіцієнт щеплення колеса  з рейкою,

- запас зчеплення,

 

 

- діаметр цапфи для встановлення  ходового колеса,

- коеф. які враховують опір від тертя (табл. Д.69,67,64),

.

 

Тривалість гальмування приводу  з умови максимального допускного прискорення:

.   (102)

Мінімально допустима тривалість гальмування,

,  (103)

де  - допустиме значення гальмівного шляху, яке визначається

Необхідний гальмівний момент на валу двигуна при гальмуванні приводу опори не навантаженого крану,

,  (104)

де

.   (105)

де

- навантаження на ходові візки  опори в ненавантаженому крані,

- статичний момент на валу  двигуна при ненавантаженому  гальмуванні,

 (106)

Із каталога гальм (табл. Д 47[1]) приймаємо двоколодкове гальмо із електрогідравлічним приводом, типу ТКТГ-200, Мг=250Нм, D=200мм.

Після цього, згідно з вибраним гальмом, остаточно призначаємо муфту з гальмівним шківом :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ЛІТЕРАТУРИ

 

1. Довідковий посібник до розрахунків  механізмів вантажопідйомних кранів  / Укл. С.В. Ракша. Дніпропетровськ.  ДІІТ, 1999. 59с.

2. Крюковые подвески. Учебн. пособие/  Сост. П.М. Пузырьков. Дне-пропетровск.  ДМетИ, 1993. 76 с.

3. Іванченко Ф.К.  Підйомно-транспортні  машини.  К.:  Вища школа, 1993. 413 с.

4. Расчеты кранових механизмов  и их деталей. ВНИИПТМАШ. М.: Машиностроение, 1971. 496 с.

5. Иванченко Ф.К. и др. Расчеты  грузоподъемних и транспортирующих  машин. К.: Высшая школа, 1978, 573 с.

6. Колесик Н.П.  Расчеты строительннх  кранов.  К.:  Высшая школа, 1985. 240 с.