Кран башенный с неповоротной башней

Та – изгибающий момент на оси блока, Нм;

 

                                            Т_а = Q∙g∙l/4;                                               (20)

 

l – длина оси, м;

 

                                    l = 2(δк+δщ)+(Zб+1)∙B;                                        (21)

Рис.8 Расчет оси блока  на прочность

 

 

 

(δк + δщ) – толщина накладки и щеки, м,

 

   l = 2∙0,01 + (2+1)∙0,035 =0,125 м,

 

 

Т_а = 5000∙9,81∙0,125/4 = 1532,8,

 

[σи] – допускаемое напряжение изгиба для материала оси блока, МПа,

 

            3 ________________________ 

d = √1532,8/0.1∙80∙10⁶ = 57,5 мм;

 

Примем d = 60 мм.

 

7. Расчет траверсы

 

Ширина траверсы, мм, определяется:

 

В_тр = D_п + (5…10) = 78 + 10 = 88.

 

Длина траверсы, мм, определяется:

 

L_тр = D_п + (5…20) = 78 + 20 = 98.

 

Где Dп – диаметр подшипника, мм.

 

Высота траверсы, мм, рассчитывается из условия прочности:

                                                        _________________

                                H_тр = √6∙Та/[σ]∙(Bтр – dц),                                     (22)

 

dц – диаметр цапфы траверсы, мм.

                                                                                             3 _______________

dц = √Tб/0.1∙[σи];

 

                                        Т_б = Q∙g∙(L – lтр)/2;                                         (23)

 

Т_б = [5000∙9,81∙(0,098-0,078)]/2 = 490,5 Нм,

 

                                                                    3 _______________________

dц = √490,5/0.1∙80∙10⁶ = 0,0394 м;

 

примем  dц = 0,04 м.

 

 

                                    __________________________ 

H_тр = √6∙1532,8/80∙10⁶∙(0.088-0.05) = 0,055 м.

 

Рис 9. Траверса

 

8. Расчет щеки

 

Ширина щеки, м:

 

В = (1,2…2)∙dц =(1,2…2)∙0,04 = 0,048…0,08 м.

 

Примем B = 0.06 м.

 

Радиус закругления, м:

 

R = 0.6∙B = 0.6∙0.06 = 0.036 м.

 

Толщина щеки определяется из условия прочности:

 

                                         Σсм = Q∙g/2dц∙δ < [σ]см;                                      (24)      

 

δ = Q∙g/2dц∙[σ]см;

 

δ = 5000∙9.81/2∙0.04∙80∙10⁶ = 0.0076 м.

 

примем  δ = 8 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 10. Щека

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Силовой расчет привода

 

Статическая мощность двигателя  при h=0,85, кВт:

 

 

                P_c=Q∙g∙v_г/10³∙η =5000∙9,81∙0,35/1000∙0,85= 20,1,             (25)

 

где: Q– номинальная  грузоподъемность, кг;

v_г– скорость подъема груза, м/с;

η- КПД механизма.

 

Расчетная мощность двигателя, кВт:

 

                                          Р_р = Р_ст∙ K₁∙K₂∙K₃∙K₄ ;                                    (26)

 

K1 – коэф-т использования грузоподъемности,

K2 – коэф-т регулировки механизма,

K3 – коэф-т продолжительности работы,

K4 – коэф-т пусковых потерь.

 

Р_р = 20,1∙0,7∙1,5∙1,1∙1,35 = 31,3.

 

Выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором MTH 511-6,

 

ПВ=25%,

 

номинальная мощность Р_ном= 37 кВт

 

частота вращения двигателя n = 955 мин^-1.

 

Момент инерции ротора I_p = 0,725 кг∙м²,

 

максимальный пусковой момент двигателя Тmax=860 H∙м.

 

 

 

 

 

 

Рис.10 Электродвигатель MTH 511-6 / 955

 

Т^дв_пуск > Т^расч_пуск;

                   

                                           Т^расч_пуск = Т_с + Т_ин + Т_ив                                        (27)

 

Тс – статический момент двигателя, Нм,

 

                                              Т_с = Zн∙Fб∙D / 2∙U∙η;                                         (28)

 

U – передаточное число редуктора .

 

 

                                   U=n/n_б=955/33,43 = 28,56,                                      (29)

 

Частота вращения барабана (мин^-1):

 

         n_б=60∙v_г∙U_п/3,14∙D_б = 60∙0,35∙2/3,14∙0,4 = 33,43,          (30)

 

где: U_п – кратность полиспаста;

D_б – расчетный диаметр барабана, м.

 

Т_с = 2∙24772,7∙0,4 / 2∙28,56∙0,8 = 433,7; 

 

Тин – инерционный момент, Нм:

                                                                       

                                      Т_ин = 9,55∙Q∙V²г /nдв∙τп∙η;                               (31)

 

τп – время пуска, с,

 

                                                    τп = Vг /[a];                                           (32)

 

 

 

 

[a] – допускаемое ускорение, м/с².

 

τп = 0,2/0,2 = 1 с.

   

Т_ин = 9,55∙5000∙0,35² /955∙1∙0,8 = 7,65,

 

Т_ив – инерционный момент вращающихся масс, Нм.

 

                                          Т_ив = Jэ∙nдв/9,55∙τп;                                           (33)

 

Т_ив = 0,725∙955/9,55∙1 = 72,5.

       

  Т^расч_пуск = 433,7+7,65+72,5 = 513,85.

 

513,85 < 860.

 

Условие, требуемое для выбора двигателя, выполняется.

 

По передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический, двухступенчатый, горизонтальный, крановый типоразмера Ц2–450 с передаточным числом U_р = 29.

 

 

Рис. 11 Редуктор Ц2У-450

 

Размеры  редуктора, мм:

аwб = 280 , аwт = 450 , L = 1475 , L1 = 1060 , L2 = 530 , L3 = 310 , L4 = 510,

L5 = 500, B1 = 515, B2 = 590, H = 955, H1 = 475 , h = 50, d = 35,

d1 = 80 , l1 = 105, l2 = 140.

 

 

 

Расчетный момент, передаваемый муфтой привода МПГ, Нм:

 

                                          Т_м > Т_с∙К1∙К2∙К3;                                              (34)

 

К1 – коэф-т типа механизма,

К2 – коэф-т режима работы,

К3 – коэф-т-типа муфты.

 

Т_м  = 433,7∙1,3∙1,6∙1,1 = 992,3 Нм.

 

Выбираем  втулочно–пальцевую муфту  МУВП-Т300 – 1000 – 60 – 3 – 65 – 1 с тормозным  шкивом диаметром Dт = 300 мм, и наибольшим передаваемым крутящим моментом 1000 Н∙м.

Момент инерции муфты I_м = 0,125 кг∙м².

 

 

 

Рис 12. Муфта МН – 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор тормоза

 

Тормоз выбирается по тормозному моменту, Нм:

 

                                                      Т_т > Т_р∙К_зт;                                           (35)

 

Тр – расчетный  тормозной момент , Нм.

 

                                           Т_р = Т_с’ + Т_ив’ + Т_ин’;                                   (36)

 

                                           Т_с’ = Zн∙Fб∙D∙η / 2∙Up;                                  (37)

 

Т_с’ = 2∙24772,7∙0.4∙0.8/2∙29 = 273,3 Нм,

                     

                                      Т_ин’ = 9,55∙Q∙V²г∙η /nдв∙τп;                                 (38)

            

Т_ин’ = 9,55∙5000∙0.35²∙0.8 /955∙1 = 4,9 Нм;

 

Т_р = 273,3 + 72,5 + 4,9 = 350,7 Нм.

 

К_зт – коэффициент запаса тормоза.

 

Т_т > 350,7∙1,5 = 526,05;    

   Рис.13 Тормоз ТКГ-300

                               

Выбираем тормоз ТКГ–300 с тормозным моментом 800 Н∙м, диаметром тормозного шкива D_т = 300 мм. Регулировкой можно получить требуемый тормозной момент Т_т = 526,05 Н∙м.

 

 

       

 

Литература

 

1. Справочник по расчетам  механизмов подъемно – транспортных машин. А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. Высшая школа, 1983 г.

2. Справочник по кранам. Александров  М.П., Гохберг М.М., том 1,2. -Л: Машиностроение,1988.

3. Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций, под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.