Технология

Расчет механизмов – козлового консольного крана грузоподъемностью 8 тонн



                                 Содержание
1 Введение
    2

2 Исходные данные                                                       3

3 Расчёт механизма подъема груза                              4

4 Расчёт механизма перемещения крана                    10

5 Расчёт механизма перемещения тележки                14

6 Выбор приборов безопасности                                  18

7 Литература
   19



                                  Введение
      Козловые краны применяют для обслуживания открытых складов и
погрузочных площадок, монтажа сборных строительных сооружений и
оборудования, промышленных предприятии, обслуживания гидротехнических
сооружений, перегрузки крупнотоннажных контейнеров и длинномерных грузов.
Козловые краны выполняют преимущественно крюковыми или со специальными
захватами.
В зависимости от типа моста, краны делятся на одно- и двухбалочные.
Грузовые тележки бывают самоходными или с канатным приводом. Грузовые
тележки двухбалочных кранов могут иметь поворотную стрелу.
Опоры крана устанавливаются на ходовые тележки, движущиеся по рельсам.
Опоры козловых кранов выполняют двухстоечными равной жёсткости, или одну
-жёсткой, другую -гибкой(шарнирной).
Для механизмов передвижения козловых кранов предусматривают раздельные
приводы. Приводными выполняют не менее половины всех ходовых колёс.
Обозначение по ГОСТ : Кран козловой 540-33 ГОСТ 7352-75



                              Исходные данные.
 Таблица № 1.
|Грузоподъемность крана             |8 тонн                             |
|Пролет                             |25 метров                          |
|Высота консолей                    |4,5 метра                          |
|Скорость подъема груза             |0,2 м/с                            |
|Скорость передвижения тележки      |38 м/мин                           |
|Скорость передвижения крана        |96 м/мин                           |
|Высота подъема                     |9 метров                           |
|Режим работы                       |5к                                 |



                       Расчет механизма подъема груза.
Механизм подъёма груза предназначен для перемещения груза в вертикальном
направлении. Он выбирается в зависимости от грузоподъёмности.
Привод механизма подъёма и опускания груза включает в себя лебёдку
механизма подъёма. Крутящий момент, создаваемый электродвигателем
передаётся на редуктор через муфту. Редуктор предназначен для уменьшения
числа оборотов и увеличения крутящего момента на барабане.
      Барабан предназначен для преобразования вращательного движения привода
в поступательное движение каната.
      Усилие в канате набегающем на барабан, H:
                 Fб=Qg/zun(0=8000*9,81/2*2*0,99=19818
где: Q-номинальная грузоподъемность крана, кг;
        z - число полиспастов в системе;
        un – кратность полиспаста;
        (0 – общий КПД полиспаста и обводных блоков;
Поскольку обводные блоки отсутствуют, то
                 (0=(п=(1 - nблUп)/un(1-(бл)=(1-0,982)/2*(1-0,98)=0,99
      Расчетное разрывное усилие в канате при максимальной нагрузке на
канат Fк=Fб=19818 Н и k=5,5
                        F(Fк*k=19818*5,5=108999 Н
где: Fк – наибольшее натяжение в канате (без учета динамических
                          нагрузок), Н;
        k – коэффициент запаса прочности (для среднего режима работы
              k=5,5).
      Принимаем канат по ГОСТ 2688 – 80 двойной свивки типа ЛК-Р конструкции
6х19(1+6+6/6+1 о.с) диаметром 15 мм имеющий при маркировочной группе
проволок 1764 Мпа разрывное усилие F=125500 Н.
      Канат – 11 – Г – 1 – Н – 1764 ГОСТ 2688-80

      Фактический коэффициент запаса прочности:
      kф=F/Fб=125500/19818=6,33>k=5,5

      Требуемый диаметр барабана по средней линии
           навитого стального каната, мм
                 D(d*e=15*25=375
где: d – диаметр каната
        е – коэффициент зависящий от типа машины, привода механизма и
              режима работы машины механизма.
Принимаем диаметр барабана D=400 мм.
      Длина каната навиваемого на барабан с одного полиспаста при z1=2 и
      z2=3, м:
                 Lк=H*Uп+(*D(z1+z2)=9*2+3,14*0,4(2+3)=24,28
где: Н – высота поднимаемого груза;
       Uп – кратность полиспаста;
       D – диаметр барабана по средней линии навитого каната;
       z1 – число запасных ( неиспользуемых ) витков на барабане до места
              крепления: (z1=1,5…2)
       z2 – число витков каната, находящихся под зажимным устройством на
              барабане: z2=3…4.
      Рабочая длина барабана, м:
            Lб=Lk*t/(*m(m*d+D)*(=24,28*0,017/3,14*1(1*0,015+0,4)=0,239
 где:       Lк – длина каната, навиваемого на барабан;
      t – шаг витка;
      m – число слоев навивки;
      d – диаметр каната;
      ( - коэффициент не плотности навивки; для гладких барабанов;
      Полная длина барабана, м:
                 L=2Lб+l=2*0,444+0,2=1,088
      Толщина стенки литого чугунного барабана должна быть, м:
                 (min=0,02Dб+(0,006…0,01)=0,02*0,389+0,006…0,01=0,014

                                          =0,018
      Принимаем (=16 мм.
                  Dб=D – d=0,4 – 0,015=0,385 м.
      Приняв в качестве материала барабана чугун марки СЧ 15 ((в=650 Мпа,
  [(сж]=130 Мпа) найдем напряжения сжатия стенки барабана:
                 (сж=Fб/t[(сж] = 19818/17*10-3*16*10-3 = 72,86 Мпа<130 М
где: Fб – усилие в канате, Н;
      t – шаг витков каната на барабане, м;
      [(сж] – допускаемое напряжение сжатия для материала барабана;
Статическая мощность двигателя при ( = 0,85, кВт:
                 Pc=Q*g*vг/103*(=8000*9,81*0,2/1000*0,85=18,46
где: Q – номинальная грузоподъемность, кг;
        vг – скорость подъема груза, м/с;
        ( - КПД механизма
      Номинальная мощность двигателя принимается равной или несколько меньше
статической мощности. Из таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель
с фазным ротором MTF – 311 – 6 имеющим ПВ=25% номинальную мощность Рном=13
кВт и частоту вращения n=935 мин-1. Момент инерции ротора Ip=0,225 кг*м2
максимальный пусковой момент двигателя Тmax=320 H*м.
      Частота вращения барабана (мин-1):
                  nб=60vг*Uп/(*Dрасч=60*0,2*2/3,14*0,4=19,1
где: Uп – кратность полиспаста;
        Dрасч – расчетный диаметр барабана, м.
      Общее передаточное число привода механизма:
                 U=n/nб=935/19,1=148,93
      Расчетная мощность редуктора на быстроходном валу, кВт:
                  Рр=kр*Р = 1*18,46=18,46
где: kр – коэффициент, учитывающий условия работы редуктора;
       Р – наибольшая мощность передаваемая редуктором при нормально
протекающем процессе работы механизма.
      Из таблицы III.4.2 по передаточному числу и мощности выбираем
редуктор цилиндрический, двухступенчатый, горизонтальный, крановый
типоразмера Ц2 – 400 с передаточным числом Uр =50,94 и мощностью на
быстроходном валу при среднем режиме работы Рр = 19,4 кВт
      Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска с
учетом того, что на барабан навиваются две ветви каната при (б=0,94 и
(пр=0,9 (ориентировочно), Н*м:
                 Тс=Fб*z*Dбг/2u*(б*(пр=19818*2*0,4/2*50,94*0,94*0,9=183,94
      Номинальный момент передаваемый муфтой принимается равным моменту
статических сопротивлений Тмном=Тс=135 Н*м.
      Номинальный момент на валу двигателя Н*м:
                 Тном=9550Р/n=9550*13/935=132,78
      Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н*м:
                 Тм=Тмном*k1*k2=183,94*1,3*1,2=286,94
      Выбираем по таблице 5.9 втулочно–пальцевую муфту №1 с тормозным
шкивом диаметром Dт=200 мм, и наибольшим передаваемым крутящим моментом 500
Н*м.
      Момент инерции муфты Iм=0,125 кг*м2. Момент инерции ротора и муфты
I=Iр+Iм=0,225+0,0125=0,35 кг*м2
      Средний пусковой момент двигателя при (=1,4, Н*м:
            Тпуск=Тср.п=((max+(min)*Tном/2=(2,41+1,4)*132,78/2=252,9
где:   (max=Tмах/Тном=320/132,78=2,41
      (min- минимальная кратность пускового момента электродвигателя:
                    (min=1,1…1,4
      Тмах- максимальный пусковой момент двигателя, Н*м,
      Тном- номинальный момент двигателя, Н*м,
      Время подъема и опускания груза
            tп=((*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*Q*v2/n((Тср.п-Тс)*(=
                =(1,1*0,35*935/9,55(252,94-183,94))+
                 +9,55*8000*0,1942/935(252,94-183,94)=1,14
где:        Тср.п – средний пусковой момент двигателя, Н*м
      Тс – момент статического сопротивления соответственно на валу
      двигателя при пуске.

      Фактическая частота вращения барабана по формуле, мин-1:
                  nбф=n/uр=935/50,94=18,354

      Фактическая скорость подъема груза, м/с:
                  vгф=(*Dрасч*nбф/60uп=3,14*0,4*18,54/60*2=0,194
где:        uп – кратность полиспаста
      Dрасч- расчетный диаметр барабана
      Эта скорость отличается от ближайшего значения 0,2 м/с из
стандартного ряда на допустимую величину.

      Ускорение при пуске, м/с2:
                 а=vгф/tп=0,194/1,14=0,17

Рис. 1. Усредненный график загрузки механизма подъема
|   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |


                0     0,2   0,4   0,6   0,8     (
      Из графика усредненной загрузки механизма определим моменты,
развиваемые двигателем, и время его пуска при подъеме и опускании груза в
различные периоды работы механизма.    Согласно графику, за время цикла
(подъем и опускание груза) механизм будет работать с номинальным грузом
Q=8000 кг – 1 раз.
0,5Q=4000 кг – 5 раз.
0,2Q=1600 кг – 1 раз.
0,05Q=400 кг – 3 раза.



Таблица № 2. – Моменты, развиваемые двигателем, и время его пуска

|Наименование показателя    |       |       |Результаты расчета при     |
|                           |Обозна-|Едини- |массе                      |
|                           |чение  |ца     |поднимаемого груза, кг     |
|                           |       |       |8000  |4000  |1600  |400   |
|                           |       |       |      |     |      |      |
|КПД                        |(      |-      |0,85  |0,8  |0,65  |0,5   |
|                           |       |       |      |     |      |      |
|Натяжение каната у барабана|Fб     |Н      |19818 |9909 |3963  |990   |
|при подъеме груза          |       |       |      |     |      |      |
|                           |       |       |      |     |      |      |
|Момент при подъеме груза   |Тс     |Н*м    |183,94|97,90|45,52 |14,45 |
|                           |       |       |      |2    |      |      |
|Время пуска при подъеме    |tп     |С      |      |     |0,27  |0,22  |
|                           |       |       |1,14  |0,34 |      |      |
|Натяжение каната у барабана|Fcоп   |Н      |      |     |3884,8|971   |
|при опускании груза        |       |       |19423 |9711 |      |      |
|                           |       |       |      |     |      |      |
|Момент при опускании груза |Tсоп   |Н*м    |      |     |      |6,9   |
|                           |       |       |140   |70   |28    |      |
|Время пуска при опускании  |tоп    |с      |      |     |      |0,14  |
|                           |       |       |0,09  |0,11 |0,13  |      |

      В таблице избыточный момент при опускании груза – сумма среднего
пускового момента двигателя и момента статических сопротивлений механизма
при опускании груза.

      Средняя высота подъема груза составляет 0,5…0,8 номинальной высоты
Н=9м. Примем Нср=0,8*Н=0,8*9=7,2 м.

      Время установившегося движения, с:
                  ty=Нср/vг=7,2/0,194=37,11

      Сумма времени пуска при подъеме и опускании груза за цикл работы
механизма, с:

(tп=1,14+5*0,34+1*0,27+3*0,22+0,09+5*0,11+1*0,13+3*0,14=4,96
      Общее время включений двигателя за цикл с:
                  (t=2(1+5+1+3)*ty+(tп=2*10*37,11+4,96=747,16

      Среднеквадратичный момент Н*м
                  Тср=[pic]=
(252,942*4,96+(1832+5*972+452+3*142+1402+5*702+282+3*6,92)/747,16)=52,3
где: (tп – общее время пуска механизма в разные периоды работы с различной
          нагрузкой, с;
        (Т2сty – сумма произведений квадрата моментов статических
           сопротивлений движению при данной нагрузке на время
           установившегося движения при этой нагрузке.
        (t – общее время включения электродвигателя за цикл, с.

Среднеквадратическая мощность двигателя, кВт;
                 Рср=Тсрп/9550=52,3*935/9550=5,12 кВт
где: Тср – среднеквадратичный момент преодолеваемый электродвигателем.

      Во избежание перегрева электродвигателя необходимо, чтобы
развиваемая двигателем среднеквадратичная мощность удовлетворяла условию
    Рср ( Рном    13 ( 5,12 – условие соблюдается

      Момент статического сопротивления на валу двигателя при торможении
механизма,  Н*м:
            Тс=Fб*z*Dбг*(б*(т /2uт =19818*2*0,4*0,98*0,85/2*50,94=129,63
где: (т – КПД привода от вала барабана до тормозного вала;
      uт – общее передаточное число между тормозным валом и валом барабана.

      Необходимый по нормам Госгортехнадзора момент, развиваемый тормозом
при kт=1,75*Тт=1,75*129,63=226,852 Н*м.
Из таблицы III.5.11 выбираем тормоз ТКТ – 300/200 с тормозным моментом 240
Н*м, диаметром тормозного шкива Dт=300 мм. Регулировкой можно получить
требуемый тормозной момент Тт=240 Н*м.

      У механизма подъема груза фактическое время торможения при опускании,
с:
            tп=((*I*n/9,55(Тт-Тс))+9,55*Q*v2/n((Тт-Тс)*(=
=(1,1*0,35*935/9,55(226-129))+(9,55*8000*0,1942*0,85/935(226-129)=0,41

      Для среднего режима работы находим путь торможения механизма подъема
груза, м:
                  S=vгф/1,7=0,194/1,7=0,11

      Время торможения в предположении что скорости подъема и опускания
груза одинаковы, с:
                 tтmax=S/0,5vгф=0,11/0,5*0,194=1,17>tт=0,54

      Замедление при торможении, м/с2:
                  ат=vгф/tт=0,194/0,41=0,47

                    Расчет механизма передвижения крана.
Механизм передвижения крана служит для перемещения крана по рельсам.
      Найдем рекомендуемый диаметр ходовых колес Dк=720 мм.
Коэффициент качения ходовых колес по рельсам (=0,0006 м. Коэффициент трения
в подшипниках качения ходовых колес f=0,02.
      Диаметр вала цапфы ходового колеса, мм:
                 Dк=0,2*720=144. Примем также kр=2,5

      Общее сопротивление передвижению крана, Н:
                 Fпер=Fтр=kp(m+Q)g(fdk+2()/Dk=2,5(22000+8000)*
      9,81(0,020*0,14+2*0,0006)/0,720=4087,5

      Статическая мощность привода при ( = 0,85, кВт:
                 Pc=Fпер*vпер/103*(=4087*1,6/1000*0,85=7,693
где: Fпер – сопротивление передвижению крана, кг;
        vпер – скорость передвижения крана, м/с;
        ( - КПД механизма
      Т.к привод механизма передвижения крана раздельный, то выбираем
двигатель приблизительно в два раза по мощности меньше расчетной. Из
таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель MTF – 111 – 6 имеющим
ПВ=25% номинальную мощность Рном=4,1 кВт и частоту вращения n=870 мин-1.
Момент инерции ротора Ip=0,048 кг*м2.

      Номинальный момент на валу двигателя Н*м.
                       Тном=9550Р/n=9550*4,1/870=44,7
      Частота вращения вращения ходового колеса (мин-1):
                  nб=60vпер/(*Dк=60*1,6/3,14*0,720=42,16
где:  vпер – скорость передвижения крана;
        Dк – расчетный диаметр колеса, м.
      Требуемое передаточное число привода:
                 U=n/nк=870/42,46=20,48
Поскольку в приводе механизма перемещения крана должно быть установлено два
одинаковых редуктора. Выбираем редуктор типа ВК – 475 передаточное число
up=19,68 и Pр=8,3 кВт.


      Номинальный момент передаваемый муфтой двигателя, Н*м
            Тм=Тс=FперDк/2uр(=2043*0,720/2*19,68*0,85=43,98

      Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н*м:
                 Тм=Тмном*k1*k2=43,98*1,2*1,2=62,3
      Выбираем по таблице III.5.6 втулочно – пальцевую муфту c крутящим
моментом 63 Н*м с диаметром D=100 мм,
      Момент инерции муфты, кг*м2:
                 Iм=0,1*m*D2=0,1*2*0,1=0,002

      Фактическая скорость передвижения крана, м/с:
            vперф=vпер*u/up=1,6*20,48/19,68=1,66  – отличается от
стандартного ряда на допустимую величину.
      Примем коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами (=0,12
коэффициент запаса сцепления k(=1,1.

      Вычисляем максимально допустимое ускорение крана при пуске в
предположении, что ветровая нагрузка Fp=0, м/с2
                 amax=[(zпр(((/k()+(f*dk/Dk))/z)-(2(+f*dk)kp/Dk)*g=
                 =(2((0,12/1,1)+(0,02*0,144/0,720))/4-
                 -(2*0,0006+0,02*0,144)*2,0/0,720)*9,81=0,66
где:   zпр- число приводных колес;
      z – общее число ходовых колес;
      ( - коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами: при
            работе на открытом воздухе (=0,12
      f – коэффициент трения (приведенной к цапфе вала) в подшипниках
           опор вала ходового колеса
      ( - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам м;
      dk – диаметр цапфы вала ходового колеса, м:
      kp – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивления от трения
      реборд ходовых колес
Средний пусковой момент двигателя, Н*м:
            Тср.п=((max+(min)*Tном/2=(2,25+1,1)*43,98/2=93,66
где:        (min- минимальная кратность пускового момента электродвигателя:
                    (min=1,1…1,4

      Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления, с:
                 tдоп=v/amax=1,66/0,66=2,515

      Момент статических сопротивлений при работе крана без груза, Н*м:
                 Тс=F’перDк/2uр(=2445,96*0,72/2*19,68*0,85=52,6

      Момент инерции ротора двигателя Iр=0,048 кг*м2 и муфты быстроходного
вала Iм=0,002
      I=Ip+Iм=0,048+0,002=0,050 кг/м2

      Фактическое время пуска механизма передвижения без груза, с:
      tп=((*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*Q*v2/n((Тср.пТс)*(=
       =(12*0,05*870/9,55(93,66-52,6))+9,55*11000*1,662/870(93,66-
       52,6)*0,85=7,95 с

      Фактическое ускорение крана без груза, м/с2
                 аф=Vпер/tп=1,66/7,95=0,2081,2

      Определение тормозных моментов и выбор тормоза. Максимальное
допустимое замедление крана при торможении, м/с2:
            amaxт=((zпр(((/k()-(f*dk/Dk))/z)+(2(+f*dk)/Dk)*g=((2((0,12/1,1)-
(0,02*0,144/0,720))/4)+(2*0,0006+0,02*0,144)/0,720)*9,81=0,571
      По таблице принимаем амахт=0,15 м/с2

      Время торможения крана без груза, с:
                 tt=Vфпер/амахт=1,66/0,15=11,06

      Сопротивление при торможении крана без груза, Н:
Fтрт=mg(f*dk+2()/Dk=22000*9,81(0,02*0,144+2*0,0006)/0,720=1222,98

      Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении
крана, Н*м:
            Тст=Fттр*Dk*(/2*up=1222,98*0,720*0,85/2*19,68=19,01

      Момент сил инерции при торможении крана без груза, Н*м:
            Тинт=((*I*n/9,55*tт)+9,55*m*v2*(/n*tт=
                 =(1,2*0,05*870/9,55*11,06)+9,55*22000*1,662*0,85/870*
                 *11,06=51,63
где: tт- время торможения механизма, с:

      Расчетный тормозной момент на валу тормоза, Н,м:
                 Трт=Тинт – Тст=51,63-11,06=40,57

      Из таблицы III 5.13 выбираем тормоз типа ТКГ – 160 с диаметром
тормозного шкива Dт=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м,
который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.

      Минимальная длина пути торможения, м:
                 S=V2/R=1,662/0,9=3,06

      Фактическая длина пути торможения, м:
                 Sф=0,5*v*tт=0,5*1,66*11,06=9,17



            Расчет механизма передвижения грузовой
                                  тележки.

      Найдем рекомендуемый диаметр ходовых колес Dк=360 мм.
Коэффициент качения ходовых колес по рельсам (=0,0006 м. Коэффициент трения
в подшипниках качения ходовых колес f=0,02.
      Диаметр вала цапфы ходового колеса, мм:
                 Dк=0,2*360=72 Примем также kр=2,5

      Общее сопротивление передвижению крана, Н:
                 Fпер=Fтр=kp(m+Q)g(fdk+2()/Dk=2,5(3200+8000)*
      9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=2014,31


      Статическая мощность привода при ( = 0,85, кВт:
                 Pc=Fпер*vпер/103*(=2014*0,63/1000*0,85=1,49 кВт.
где: Fпер – общее сопротивление передвижению тележки, Н;
        vпер – скорость передвижения грузовой тележки, м/с;
        ( - КПД механизма
      Из таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель MTF – 011-16
имеющим ПВ=25% номинальную мощность Р=1,7 кВт и частоту вращения n=835 мин-
1. Момент инерции ротора Ip=0,02 кг*м2.

      Номинальный момент на валу двигателя Н*м:
                       Тном=9550Р/n=9550*1,7/835=19,44

      Частота вращения вращения ходового колеса (мин-1):
                  nб=60vпер/(*Dк=60*0,63/3,14*0,36=32,89
где:  vпер – скорость передвижения тележки м/с;
        Dк – расчетный диаметр колеса, м.

      Требуемое передаточное число привода:
                 U=n/nк=835/32,89=25,38
Поскольку в приводе механизма перемещения крана должно быть установлено два
одинаковых редуктора. Выбираем редуктор типа ВК – 475 передаточное число
up=29,06 и Pр=8,1 кВт.

      Номинальный момент передаваемый муфтой двигателя, Н*м:
            Тм=Тс=FперDк/2uр(=2014,31*0,36/2*29,06*0,85=14,67

      Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н*м:
                 Тм=Тмном*k1*k2=14,47*1,2*1,2=21,12
      Выбираем по таблице III.5.6 втулочно – пальцевую муфту c крутящим
моментом 31,5 Н*м с диаметром D=90 мм.

             Момент инерции муфты,  кг*м2:
                 Iм=0,1*m*D2=0,1*2*0,09=0,018

      Фактическая скорость передвижения тележки, м/с:
            vперф=vпер*u/up=0,63*25,38/29,06=0,55 – отличается от
стандартного ряда на допустимую величину.
      Примем коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами (=0,12
коэффициент запаса сцепления k(=1,1.

      Вычисляем максимально допустимое ускорение грузовой тележки при пуске
в предположении, что ветровая нагрузка Fp=0, м/с2
                 amax=[(zпр(((/k()+(f*dk/Dk))/z)-(2(+f*dk)kp/Dk)*g=
                 =(2((0,12/1,1)+(0,02*0,072/0,36))/4-
                 -(2*0,0006+0,02*0,072)*2,5/0,36)*9,81=0,46 м/с2
где:   zпр- число приводных колес;
      z – общее число ходовых колес;
      ( - коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами: при
            работе на открытом воздухе (=0,12
      f – коэффициент трения (приведенной к цапфе вала) в подшипниках
           опор вала ходового колеса
      ( - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам м;
      dk – диаметр цапфы вала ходового колеса, м:
      kp – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивления от трения
      реборд ходовых колес
Средний пусковой момент двигателя, Н*м:
            Тср.п=(1,5…1,6)*Tном=1,5*19,44=29,16

      Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления, с:
                 tдоп=v/amax=0,55/0,464=1,185

      Момент статических сопротивлений при работе тележки без груза Н*м:
                 Тс=F’перDк/2uр(=575*0,36/2*29,0,6*0,85=4,150

      Момент инерции ротора двигателя Iр=0,02 кг*м2 и муфты быстроходного
вала Iм=0,018
      I=Ip+Iм=0,02+0,018=0,038 кг/м2

      Фактическое время пуска механизма передвижения тележки
                            с грузом, с:
      tп.г=((*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*(Q+mт)*v2/n((Тср.п-Тс)*(=
           =(1,2*0,038*835/9,55(29,16-14,67))+9,55*
                 *(8000+3200)*0,552/835(29,16-14,67)*0,85=5,42

      Фактическое время пуска механизма передвижения тележки
                            без груза, с:
      tп.г=((*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*mт*v2/n((Тср.п-Тс)*(=
           =(1,2*0,038*835/9,55(29,16-4,150))+9,55*
                 *3200*0,552/835(29,16-4,150)*0,85=2,3

      Фактическое ускорение грузовой тележки без груза, м/с2
                 аф=Vпер/tп=0,55/2,3=0,23

      Проверяем суммарный запас сцепления. Для этого найдем:

      А) суммарную нагрузку на привод колеса без груза, Н:
                 Fпр=m*zпр*g/z=3200*2*9,81/4=15696
      Б)  суммарную нагрузку на привод колеса с грузом, Н:
                 Fпр=m*zпр*g/z=(3200+8000)*2*9,81/4=54936
      В) сопротивление передвижению грузовой тележки без груза, Н:

F’пер=kp*m*g(f*dk+2()/Dk=2,5*3200*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=
              = 575,5
      C) сопротивление передвижению грузовой тележки с грузом, Н:
      F’пер=kp*m*g(f*dk+2()/Dk=2,5*(3200+8000)*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/
               /0,36=2014

      Определим фактический запас сцепления:
           k(=Fпр*(/F’пер+mg((a/g)-zпр*f*dk/z*Dk)=
      =15696*0,15/575,5+3200*9,81((0,23/9,81)-2*0,02*0,072/4*0,36)=1,2

      Определение тормозных моментов и выбор тормоза. Максимальное
допустимое замедление грузовой тележки при торможении, м/с2:
            amaxт=((zпр(((/k()-(f*dk/Dk))/z)+(2(+f*dk)/Dk)*g=((2((0,15/1,2)-
(0,02*0,072/0,36))/4)+(2*0,0006+0,02*0,072)/0,36)*9,81=0,66 м/с2
      По таблице принимаем амахт=0,15 м/с2


      Время торможения грузовой тележки без груза, с:
                 tt=Vфпер/амахт=0,55/0,15=3,66 с.

      Сопротивление при торможении грузовой тележки без груза, Н:
Fтрт=mg(f*dk+2()/Dk=3200*9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=230,208 H.

      Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении
грузовой тележки, Н*м.
            Тст=Fттр*Dk*(/2*up=230,208*0,36*0,85/2*29,6=1,189

      Момент сил инерции при торможении грузовой тележки без
груза,  Н*м:
            Тинт=((*I*n/9,55*tт)+9,55*m*v2*(/n*tт=
                 =(1,2*0,038*835/9,55*3,66)+9,55*3200*0,552*0,85/830*
                 *3,66=3,6
где: tт- время торможения механизма, с:

      Расчетный тормозной момент на валу тормоза, Н*м:
                 Трт=Тинт – Тст=3,6 – 1,89 =1,77

      Из таблицы III 5.13 выбираем тормоз типа ТКГ – 160 с диаметром
тормозного шкива Dт=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м,
который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.

      Минимальная длина пути торможения, м:
                 S=V2/R=0,552/1,7=0,17

      Фактическая длина пути торможения, м:
                 Sф=0,5*v*tт=0,5*0,55*3,66=1,0065  >1м



                         Выбор приборов безопасности
      Ограничители высоты подъема грузозахватного устройства.
В качестве исполнительных устройств этих ограничителей применяют
преимущественно рычажные и шпиндельные конечные выключатели.
В мостовых и козловых кранах с приводными грузовыми тележками, а так же в
стреловых кранах с подъемной стрелой при использовании рычажных
выключателей к его рычагу крепят штангу которая может перемещаться в
направлении движения рычага выключателя и удерживать рычаг в устойчивом
положении при замкнутых контактах.
Движение штанги в боковом направлении ограничено направляющей. При подходе
к крайнему верхнему положению обойма грузового крюка поднимает штангу,
которая воздействует на рычаг конечного выключателя, отключает привод
механизма подъема груза.
    Упоры и буфера.
Тупиковые упоры, установленные на концах рельсового кранового пути,
предназначены для ограничения пути передвижения крана.
Стационарный упор для рельсовых путей козловых кранов грузоподъемностью 8-
15 т листовой стальной щит усиленный средними и боковым ребром.
Щит и ребра приварены к основанию. Снизу в щите имеется вырез,
обеспечивающий установку упора под рельсами. К щиту болтами прикреплен
амортизатор. Основание упора крепится на деревянных шпалах рельсового пути
костылем, а ребро направлено к рельсу.
Буфера предназначены смягчения возможного удара грузоподъемной машины об
упоры. Они могут быть выполнены эластичными, пружинными, пружинно –
фрикционными и гидравлическими. В зависимости от установки буфера они могут
быть подвижными, неподвижными,  и комбинированными. На грузовых тележках
кранов подвижные буфера закреплены на боковых сторонах рамы. Эти буфера
перемещаются при работе крана вместе с крановым мостом и грузовой тележкой.



                                 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.





смотреть на рефераты похожие на "Расчет механизмов – козлового консольного крана грузоподъемностью 8 тонн "