кран с лапами. Введение 2 Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа 3
 Скачать 2.58 Mb.
|
СодержаниеВВЕДЕНИЕ 2 1.Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа 3 2.Расчеты механизмов тележки 5 2.1.2.Проверка каната механизма подъема на разрыв 9 2.1.4.Выбор двигателя 10 2.1.6.Выбор муфт 15 2.2.3.Расчет геометрических параметров барабана механизма управления лапами 18 2.2.4.Выбор двигателя механизма. 20 2.2.5.Выбор редуктора 20 2.2.6.Выбор муфт 23 2.2.7.Выбор тормоза 25 2.3.Предварительный расчет механизма поворота верхней тележки 26 e 27 e2=350 27 2.3.2.Расчет колеса на смятие 30 0,7 31 2.3.3.Расчет момента сопротивления повороту тележки 31 2.3.4.Выбор электродвигателя 34 2.3.5.Выбор редуктора 37 2.3.6.Выбор муфт 39 2.3.7.Выбор тормоза 39 2.4.Предварительный расчет механизма передвижения тележки 42 0,99 47 2.5.Проверочный расчет механизма подъема крана с лапами 55 2.6.Проверочный расчет механизма управления лапами 66 2.7.Проверочный расчет механизма поворота верхней тележки 70 2.8.Проверочный расчет механизма передвижения тележки 78 3.Полный расчет механизма подъема 84 3.1.Расчет барабана 84 3.2.Расчет блока траверсы 98 3.3.Расчет узла крепления каната к тележке 103 103 105 эп. Q (кН) 105 3.4.Выбор электромагнита 108 3.5.Расчет размерной цепи 109 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 112 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 113 ВВЕДЕНИЕ Целью данной работы, является ознакомление с основными элементами и методиками расчета механизмов крана с лапами. В данной работе необходимо выбрать кинематические схемы механизмов крана, произвести предварительные и проверочные расчеты всех механизмов тележки, а также полный расчет механизма подъема крана. В графическую часть входят следующие чертежи: чертеж общего вида крана, сборочный чертеж механизма подъема, сборочный чертеж узла ―Установка барабана‖, деталлировка узла ―Установка барабана‖. На этапе предварительных расчетов необходимо определить основные силы, действующие на механизмы тележки, выбрать канаты и расчитать диаметр барабана для механизмов подъема, и выбрать колеса (колесные установки) для механизмов передвижения и поворота. Так же необходимо выбрать основные элементы привода: электродвигатель, редуктор, муфты, тормоз. На этапе проверочных расчетов необходимо произвести проверку работоспособности механизмов. Механизмы подъема необходимо проверить на время разгона и торможения, а также проверить электродвигатель на возможный перегрев. Механизмы передвижения и поворота проверяют на время разгона и торможения, а также необходимо определить возможную пробуксовку колес при пуске механизма и движение юзом при торможении. На этапе полного расчета механизма необходимо произвести расчет основных элементов механизма подъема. В данные расчеты входят: выбор подшипников оси барабана и блока, расчет обичайки барабана, расчет оси барабана, расчет крепления каната к барабану, расчет узла крепления каната к металлоконструкции тележки и т.д. Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа Для выполнения основной технологической операции по перегрузке, штабелированию и складированию длинномерных заготовок и проката в холодном или горячем состоянии кран оборудован грузовой траверсой с откидными управляемыми лапами-подхватами, а также грузовым электромагнитом, расположенным над ним. Кран с лапами имеет мост 1 (см. рис. 1.1) и специальную тележку 2 (см. рис. 1.1). Мост выполнен коробчатой конструкцией, состоящий из двух балок. Привод механизма перемещения моста раздельный. Грузоподъемность крана 18 т. Тележка с лапами (см. рис. 1.3) состоит из верхней и нижней частей тележек. На верхней части тележки размещены механизм подъема с барабанами 1, механизм управления 5 лапами 16 и механизм вращения тележки 6. На нижней тележке установлен механизм передвижения тележки. На раме нижней тележки закреплены два круговых рельса 18 и 17. По верхнему рельсу 18 перемещаются ходовые колеса верхней тележки. Верхняя тележка опирается на три ходовых колеса, расположенных под углом 120о друг относительно друга. Одно колесо выполнено приводным. В случае затруднения вращения верхней тележки приводной колесо может пробуксовывать, поэтому в механизмах вращения подобной конструкции муфт предельного момента не устанавливают. Второй рельс 17 предназначен для опирания на него горизонтальных роликов 16, обычно монтируемых на шахте 8, закрепляемой на раме 2 верхней тележки. Через эти ролики передаются от шахты горизонтальные нагрузки (силы инерции и т.д.) на круговой рельс 17, прикрепленный к раме 7 нижней тележки. Благодоря этим роликам верхняя тележка более устойчива при работе крана. На барабанах 1 механизма подъема выполнены две резьбы для навивки канатов. Одна предназначена для навивки канатов 9 механизма подъема, а две внутренние для канатов механизма управления 10. канаты подъема опускаются с барабана к блокам 11 и их закрепляют в узлах крепления 19 на металлоконструкции тележки. Для смягчения динамических нагрузок узлы крепления имеют пружинные амортизаторы. Кратность полиспастов подъема и управления лапами равна двум. Траверса 13 подвешена на четырех канатах механизма подъема и четырех канатах механизма управления лапами. Оба механизма могут работать вместе или раздельно. Канаты механизма управления лапами опускается с барабана 1 к блокам 12 и поднимаются к барабанам 5, огибая при этом блоки 11 и 12. Во время опрокидывания лап 14 канаты 10, наматываясь на барабаны 5, поворачивают лапы 14 относительно траверсы. В результате этого движения груз сползает с лап 14 на место складирования. При вращении барабанов 5 в противоположном направлении лапы возвращаются в горизонтальное направление. Для предотвращения раскачивания траверсы 13 с лапами 14 при разгоне и торможении моста и тележки крана траверсу крепят к двум штангам 3. они расположены вертикально в направляющих 4, укрепленных в шахте 8. благодоря этим штангам траверса 13 не получает сильного раскачивания при неустановившемся движении. Кроме лап 3, траверса 13 снабжена электромагнитом 15, может также снабжаться крюком (в нашей конструкции крюка нет). При работе электромагнитов лапы поднимаются на угол не менее 45о (в нашем случае на 90о). Для безопасности работы после взятия магнитами груза лапы опускаются. Если при транспортировании будет отключен ток, то груз падает на лапы.  Рис. 1.1. Общяя кинематическая схема крана
 Рис. 1.2. Структурная схема крана Рис. 1.3. Полная кинематическая схема крана Расчеты механизмов тележки Предварительный расчет механизма подъема крана с лапами Определение усилий в канатах механизма подъема Расчет механизма подъема производится по полной нагрузке (см. форм. 128 [9]) G=Gг+Gтр+Gшт+Gк+T, (2.1.1.1) где Gг вес груза, кН; Gтр вес траверсы с лапами и магнитами, кН; Gшт вес штанг, кН; Gк вес канатов, действующих на подъемный барабан, кН; T сила трения в направляющих штанг, кН. Gг=mг·g; где g ускорение свободного падения, м/с2; g=9,81. Gг=18·9,81=176,58 (кН). Массу траверсы с лапами принимаем равной массе траверсы с лапами крана аналогичной конструкции mтр=7т; Gтр=7·g, Gтр=7·9,81=68,67 (кН). Массу штанг принимаем равной массе штанг крана аналогичной конструкции mшт=5т; Gшт=5·g, Gшт=5·9,81=49,05(кН). Канат механизма подъема ЛК—РО 6×36(1+7+7/7+14)+1о.с. ГОСТ 7668-80. В механизме подъема используется два каната. Длина каната Lкп=29 м. Масса одного каната mкп=(m1000· Lкп)/1000, где m1000 см. табл. V.2.3. [3] mкп=(3215· 29)/1000=93,24 (кг); Вес канатов механизма подъема Gк=mкп·g·2; Gк=93,24·9,81·2/1000=1,83 (кН). Силой трения возникающей в штангах можно пренебречь G=176,58+68,67+49,05+1,83=296,13 (кН). Усилия в четырех канатах управления уравновешивают эксцентрично приложенную нагрузку (см. рис. 2.1.1.1): 2(S2·cos(α2)+S3· cos(α3))· e3=Gг·e1+Gлап·e2 Отсюда приняв S2 S3 ,усилия в одной ветви канатов управления лапами S2= Gг e1 Gлап e2 2e3 (cos 2 cos3 ) . (2.1.1.2) По аналогии с предыдущими конструкциями mлап=2т. Gлап=9,81·2=19,62 (кН). По аналогии с предыдущими конструкциями (см. рис. 2.1.1.2) e1=110 мм. e2=350 мм. e3=1450 мм. α2=12о, α3=8о. По формуле 2.1.1.2. S2= 176,58 0,11 19,62 0,35 =5,8 (кН). 2 1,45 (cos12o cos 8o) От полной нагрузки G в четырех ветвях канатов подъема и четырех ветвях канатов управления лапами возникает суммарное натяжение 2(2S1+ S2·cos(α2)+ S3· cos(α3))=G Усилие в одной ветви механизма подъема S1= G S2 (cos2 cos3) ; (2.1.1.3) 4 296,13 5,8(cos12o cos 8o) S1= 4 =71,18 (кН).       Рис. 2.1.1.1. Схема сил, действующих на канаты механизма подъема и управления лапами.Рис. 2.1.1.2. Рабочий орган пратцен-крана. Проверка каната механизма подъема на разрыв Разрывное усилие в канате F0S1·Zр , (2.1.2.1) где Zр минимальный коэффициент запаса прочности. Для режима работы М6 Zр=5,6. 71,17·5,6=398,55 (кН). Что меньше разрывного усилия каната (F0=444 кН), т.е. канат выдерживает нагрузку. Расчет геометрических параметров барабана механизма подъема В механизме подъема устанавливаем два барабана подъема (один на ветвь каната механизма подъема). На каждый барабан навивается две ветви канатов: одна ветвь механизма подъема; вторая ветвь механизма управления лапами. Минимальный диаметр барабана определяется по зависимости Dбпh1·dк, (2.1.3.1) где dк диаметр каната, мм; h1 коэффициент выбора диаметра для барабана. По нормам ГГТН для режима работы M6 h1=20. Dбп20·29=580 (мм); В целях уменьшения длины барабанов примем Dбп=600 мм. Найдем диаметр барабана по дну канавок Dбп0= Dбп-dк; (2.1.3.2) Dбп0=600-29=571 (мм). Полученное значение округляем до стандартного: Dбп0=710; Уточняем Dбп : Dбп= Dбп0+ dк; Dбп=710+29=739 (мм); Определим размеры профилей канавок барабана под ветвь каната подъема (см. рис.2.1.3.1). R=0,53dk=0,53·29=15,37 (мм); Принимаем R=16 мм. S=0,56·R=0,56·16=8,96 (мм); Принимаем S=9 мм. t=1,1·dk=1,1·29=31,9 (мм); Принимаем t=32 мм. R1=2,5 (мм). Длина барабана под ветвь каната подъема Lбп=lраб+lн+lк+2lконц, (2.1.3.3) где lрабрабочая длина барабана под ветвь подъема, м; lн длина участка для 1,5 витков, м; lкр длина участка для крепления каната, м; lконц длина концевой части барабана, м. lраб= |