расчет механизма подъем -крана.. Кинематическая схема механизма подъема мостового крана с условными обозначениями
 Скачать 237.5 Kb.
|
|
План. 1. Составить кинематическую схему механизма подъема мостового крана с условными обозначениями. 2. Выбрать крюк с подвеской. 3. Рассчитать и подобрать канат. 4. Определить основные размеры барабана. 5.Рассчитать и выполнить подбор элементов привода крана. 1. Кинематическая схема механизма подъема мостового крана с условными обозначениями. 1  3 2 5 4 6 7    Fб Fб     Q  Рисунок 1. Предварительная кинематическая схема механизма подъема тележки мостового крана: 1 - крюковая подвеска; 2 – уравновешивающий блок; 3- барабан; 4- муфта; 5-редуктор; 6-тормоз, совмещенный с муфтой; 7-электродвигатель. 2. Выбор крюка и крюковой подвески. Выбор крюка: по табл. III.2.4 ([1], с. 297) для режима работы С, Q = 3 т и машинным приводом выбираем однорогий крюк №10 по ГОСТ 6627–74. Выбор крюковой подвески: по табл. III.2.5 ([1], с. 298) в соответствии полиспасту Uп=2, zп=2, грузоподъёмности Q = 3 т и режиму работы С, выбираем подвеску: тип 1, грузоподъёмность 5 т и диаметре каната 11 мм, режим работы – средний, dблока=320 мм, dк – жёлоб блока под канат,dк= 11 мм; b – расстояние между центрами блоков b=200 мм. m – масса подвески m= 72 кг. DУР ≈ 0,8DБЛ.  Рисунок 2. Крюковая подвеска: 1-грузовой крюк; 2 - траверса; 3-обойма; 4-ригели; 5 - болты ригелей; 6- упорный шарикоподшипник; 7-посадочное место подшипника; 8-гайка крюка; 9 - стопорная плавка; 10-ось блоков; 11-блоки; 12-бронзовые втулки. 3. Рассчитать и подобрать канат. 1. Определить усилие в канате, Н,  ,где Q – грузоподъемность крана, кг; z – число полиспастов в системе; Un – кратность полиспаста;  – к.п.д. полиспаста, .Здесь  – к.п.д. одного блока, = 0,98.2. Определить разрывное усилие в канате, Н,  ,где k – коэффициент запаса прочности каната (табл. 3). По разрывному усилию подбираем канат, используя прил. 1, и составляем его условное обозначение. Выбираем канат стальной двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х19(1+6+  ) +1 о.с. ГОСТ 2688-80. Для него: Sр.т. = 45450Н, dк = 9,1 мм.4. Определить основные размеры барабана. 1. Требуемый диаметр барабана по средней линии навитого стального каната, мм, Dб dк * е = 9,1*25 = 227мм, где dк– диаметр каната, мм; е – коэффициент, зависящий от типа машины, привода механизма и режима работы механизма. Поскольку канат на блоках испытывает большее число перегибов, чем на барабане, можно рекомендовать делать диаметр блоков несколько большим диаметра барабана. Диаметр блока крюковой подвески (по центру наматываемого каната) принимаем Dб = 225мм. 2. Длина каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста, м, Lк= H* Un+ *Dб* (z1+z2), где Н – высота подъема, м; z1 – число запасных витков на барабане до места крепления, z1=1,5…2; z2 – число витков каната, находящихся под зажимным устройством на барабане, z2=3…4. Lк= 8*2 + 3,14*225*(1,8+3,2) = 3548,5м. 3. Рабочая длина барабана для навивки каната с одного полиспаста, м,  ,где Lк – длина каната, навиваемого на барабан, м; t – шаг витка, м (рис. 3, табл. 5); m – число слоев навивки, m=1; dк – диаметр каната, м; Dб – диаметр барабана по средней линии навивки, м;  – коэффициент неплотности навивки, для нарезных барабанов =1. Рисунок 1. Профили канавок на барабане.  .4. Полная длина барабана, м, L=2Lб +l = 2*531 + 0,2 = 1062,2м. где l – длина нарезанной части, принимается равной расстоянию между ручьями блоков в крюковой обойме, l = b = 0,2, м. 5. Минимальная толщина стенки барабана, мм,  .6. Расчет стенки барабана на сжатие. Стенка барабана испытывает напряжение сжатия, изгиба и кручения. Поскольку две последние деформации очень малы, то стенка рассчитывается только на сжатие:  /где  – допускаемое напряжение сжатия для материала барабана, для чугуна СЧ15-32 =130МПа, для стали Ст. 3 =110МПа. . > прочность обеспечена.5.Рассчитать и выполнить подбор элементов привода крана. 1. Статическая мощность двигателя механизма подъема груза, кВт,  = кВт,где Q – номинальная грузоподъемность, кг;  – скорость подъема груза, м/с; – к.п.д. механизма (табл. 6).Выбираем двигатель МГF 211 – 6 со следующими характеристиками: Имеющий при ПВ = 60%, номинальную мощность на валу – 6кВт; Частота вращения – 945мин-1; Максимальный момент – 195Н*м; Момент инерции ротора – 0,117кг*м2; Масса электродвигателя – 120кг. 2. Частота вращения барабана, мин-1,.  3. Передаточное число привода  = ,где nн – частота вращения выбранного двигателя., мин-1. 4. Расчетная мощность редуктора, кВт:  = 2,0*6 = 12,0 кВт,где  – коэффициент, учитывающий условия работы редуктора. kр =2,0(табл. 7);Рн – мощность электродвигателя, выбранная по прил. 2, кВт. Выбираем редуктор Ц2- 250 Передаточное число 28; Частота вращения быстроходного вала – 750мин-1; Режим работы – средний; Мощность на быстроходном валу – 6,62 кВт. 5. Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска, Н∙м,  где Fk – усилие в грузоподъемном канате, Н; z – число полиспастов в системе /число ветвей каната, наматываемых на барабан;  ,  – к.п.д. барабана, механизма (табл. 6) и привода барабана (табл. 8);Uр – передаточное число редуктора. 6. Номинальный момент, передаваемый муфтой, принимается равным моменту статических сопротивлений:  .7. Номинальный момент на валу двигателя, Нм,  .8. Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н∙м,  ,где  – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма (табл. 9);  – коэффициент, учитывающий режим работы механизма (табл. 9).Выбираем втулочно-пальцевую муфту МУВП -25 Передаваемый момент – 120Н*м; Момент инерции – 7,9*10-3 кг*м2. 9. Выполняется проверка на пуск. 10. Средний пусковой момент двигателя, Нм,  ,где ψmax – максимальная крайность пускового момента;  Тном – номинальный момент двигателя, ψmin – минимальная крайность пускового момента, ψmin=1,1÷1,4. 11. Время пуска при подъеме груза, с,  где Тс – момент статического сопротивления по валу двигателя в период пуска, Нм;  – коэффициент учета влияния вращающихся масс привода механизма, = 1,1…1,25;  – скорость подъема груза, м/с;– к.п.д. механизма,  =0,85;  – момент инерции ротора двигателя и муфты, кгм2, Момент инерции муфты Iм = 0,0079 кг∙м2. Момент инерции ротора двигателя и муфты I =Iр+ Iм =0,117+0,0079= 0,125 кг∙м2. 12. Фактическая частота вращения барабана, мин-1,  ,где Uр – передаточное число редуктора. 13. Фактическая скорость подъема груза, м/с,  ,где D – диаметр барабана, м; Un – кратность полиспаста. 14. Ускорение при пуске, м/с2,  .15. Момент статического сопротивления на валу двигателя при торможении механизма, Нм,  , где  – к.п.д. привода от вала барабана до тормозного вала = 0,96;U – передаточное число привода. 16. Момент, создаваемый тормозом,  ,где  – коэффициент запаса торможения (табл. 12).Выбираем тормоз ТКТ – 300/200 Диаметр шкифа – 300мм; Тип электромагнита МО-200; Род тока – переменный; Рабочее напряжение – 110;220; Максимальный тормозной момент – 118Н*м. 17. Путь торможения: – для среднего режима работы, м,  ;18. Время торможения, с,  .19. Замедление при торможении, м/с2,  . 20. Время торможения при опускании груза, с,  .Список литературы. 1. Козлов М.А., Кнюх А.Б. Методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Грузоподъёмные машины». – Одесса.: ОНПУ, 2010 г. 2. Иванченко Ф.К. и др. Подъемно-транспортные машины – Київ.: «Вища школа», 1983г. 3. Ануфриев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в трех томах.- М.: «Машиностроение», 2001г. 4. Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. – Минск.: «Высшая школа», 1983г. |