кран с лапами. Введение 2 Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа 3
 Скачать 2.58 Mb.
|
n2M Dк. р , (2.7.3.5) Вес верхней тележки без груза (см. форм. 2.3.1.1) Gвт=Gшт+Gтр + Gмп+Gму+GМК, Gвт=49,05+68,67+52,6+12,27+50=232,59 (кН). Мвт= Gму ·e4+ Gлап·e2 - Gмп·e3. e2, e3, e4 см. рис. 2.3.1.1 Mвт=12,27·1,25+19,62·0,35-52,6·0,5=-4,1 (кН·м). Привод механизма поворота располагаем на наиболее нагруженном колесе. Это колесо будет меньше всего нагружено при расположении лап под углом к мосту. И суммарный опрокидывающий момент будет равен  М=Мвт- ; (2.7.3.6)По формулам 2.3.1.7 и 2.3.1.8 Мх=1/6·(11,71·1,086+5·7,425+7·11,582)=20,75 (кН·м); Мy=2,18/10·(11,71·1,086+5·7,425+7·11,582)=27,14 (кН·м);  По формуле 2.7.3.6 М=4,1-=-30,06 (кН·м). По формуле 2.7.3.5 P = 232,59 2 30,06 =64,17 (кН); к.пр 3 4,5 По формуле 2.7.3.4 Fсц.0=0,2·66,17=12,85 (кН); По формуле 2.7.3.3 Тсц.0=12,85·0,5/2≈3,21 (кН·м); Среднепусковой момент двигателя, уменьшенный на момент сил инерции (см. форм. 4.30 [8]) Тдв=(Тп.ср-Тин.вр)·iмех·ηмех, (2.7.3.7) где Тп.ср см. разд. 2.7.1; Тин.вр момент сил инерции при разгоне вращающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя,Н·м (см. форм. 4.31 [8]); Тин.вр=Jвр·εр.о; (2.7.3.8) где Jвр момент инерции вращающихся масс механизма, приведенный к валу двигателя, т·м2 (см. разд. 2.7.1); εр.о угловое ускорение вала двигателя при трогании с места ненагруженной тележки, с-2 (см. форм. 4.32 [8]); ε ≈ Тп.ср Тст. р.о, (2.7.3.9) р.о Jмех. р.о где Тст.р.о статический момент при разгоне ненагруженной тележки, приведенный к валу двигателя (см. форм. 4.33 [8]): Тст.р.о=Мтр.о-Му.о, (2.7.3.10) где Мтр.о, Му.о моменты сил трения и уклона, приведенные к валу двигателя. Мтр.0=Мтр/(25∙η); (2.7.3.11) Му.0=Му/(25∙η). (2.7.3.12) Момент сил трения (см. форм. 2.3.3.2) Мтр=Gвт·w1=232,59·0,035=8,14 (кН·м); Момент от уклона Gук=Gвт·α=232,59·0,003=0,7 (кН). Мук=0,7·4,5/2=1,58 (кН·м). Сопротивление движению (см. форм. 2.3.3.10) W=2(Мтр-Мук)/Dк.р; (2.7.3.13) Момент сопротивления на колесе Т=W·Dк/2=М·Dк/Dк.р; (2.7.3.14) По формуле 2.7.3.13 W=2·(8,14-1,58)/4,5=2,9 (кН); Расчет второго приближения (см. форм. 2.3.3.11) X=W-Gук; X=2,9-0,7=2,2 (кН); По формуле 2.3.3.2 Мтр=232,59·0,035+2,2·0,039=8,23 (кН·м); По формуле 2.7.3.14 Ттр=8,23·0,5/4,5=0,92 (кН·м); Ту=1,58·0,5/4,5=0,17 (кН·м); По формуле 2.7.3.11 Мтр.о=0,92/(25·0,91)=0,04 (кН·м); По формуле 2.7.3.12 Му.о=0,17/(25·0,92)=0,007 (кН·м); По формуле 2.7.3.10 Тст.р.о=40-7=33 (кН·м); Момент инерции механизма вращения, приведенный к валу двигателя Jмех.р.о=Jвр+Jм.п.ч1.0; (2.7.3.15) Jвр=1,2∙(0,5+1,5)=2,4 (кг·м2); Момент инерции медленно поворачивающихся частей, приведенный к валу двигателя: Jм.п.ч1.0= i2 Jк0 ; (2.7.3.16) мехмех Момент инерции медленно поворачивающихся частей тележки, приведенный к колесу: Jк0= Jм.п.ч0·Dк/Dк.р; (2.7.3.17) По формуле 2.3.3.8 Jм.п.ч0=1,4(2·0,352+5,36·0,52+1,25·1,252+2·2,5·1,72)=25,18 (т·м2). По формуле 2.7.3.17 Jк0=25,18·0,5/4,5=2,8 (т·м2); По формуле 2.7.3.16 Jм.п.ч.1.0= 2,8 252 0,92 =0,00487 (т·м2); По формуле 2.7.3.15 Jмех.р.о=2,4+4,87=7,27 (кг·м2); По формуле 2.7.3.9 εр.о≈ 267 33 =32,19 (с-2); 7,27 По формуле 2.7.3.8 Тин.вр=2,4·32,19=77,26 (Н·м); По формуле 2.7.3.7 Тдв=(267-77,26)·25·0,91/1000=4,32 (кН·м); По формуле 2.7.3.2 kсц= 3,21 4,32 0,17 0,92 =0,9; kсц<[k]. (кг); Непосредственно над колесом расположим привод. В этом случае нагрузка на колесо Pк.пр.1=Pк.пр+mпр·9,81; mпр=mдв+mмувп+mмз+mр+mт+mкол+mрамы; mкол масса колесной буксы, по аналогии с существующими конструкциями mкол=320 mрамы масса рамы, кг; mрамы=300 (кг) mпр=280+43+62,5+820+70+320+404=2000 (кг); Pк.пр.1=64,17+2∙9,81≈83,8 (кН·м); По формуле 2.7.3.4 Fсц.0=0,2·83,8=16,8 (кН); Тсц.0=16,8·0,5/2≈4,3 (кН·м); kсц= 4,3 4,32 0,17 0,92 ≈1,2; kсц=[k]. Разгон ведущего колеса механизма поворота будет без пробуксовки. Проверка на отсутствие ―юза‖ Движение ―юзом‖ может возникнуть при торможении верхней тележки без груза. Момент от тормоза, приведенный к алу колеса, будет равет (см. форм. 49 [11]): Ттк=Тт∙iр/η (2.7.4.1) где Тт тормозной момент, кН∙м (см. табл. 1.3.4.1); iр передаточное число редуктора (см. табл. 2.3.5.1); η=0,91 см. форм. 2.7.1.2. Ттк=0,12∙25/0,91=3,3 (кН∙м). Движение ―юзом‖ не возникнет, если Тсц0≥Ттк; (2.7.4.2) где Тсц0=3,21 (кН∙м) момент сил сцепления колеса с рельсом (см. форм. 2.7.3.3.). Поскольку возможно движение юзом при торможении порожней тележки, необходимо отрегилировать тормоз на меньший тормозной момент. Тормозной момент (регулировочный) Тт=115 (Н∙м). По формуле 2.7.4.1 Ттк=0,115∙25/0,91=3,16 (кН∙м). По условию 2.7.4.2 3,21>3,16. Движения ―юзом‖ не будет. Проверочный расчет механизма передвижения тележки Проверка механизма передвижения на время разгона Наибольшее время разгона механизма поворота получается при разгоне с грузом, а уклон пути препятствует движению. Номинальный момент двигателя Tдв=9550·Nдв/nдв=9550·18/965=178 (Н·м); Среднепусковой момент двигателя (см. форм. 2.5.2.2) Tп.ср=178·1,6=284,8 (Н·м); Момент статических сопротивлений, приведенный к валу двигателя (см. форм. 4.7 [8]) Tст.р= W Dк 2 iр η=ηр·ηмувп·η , (2.8.1.1) 2∙ηк2 =0,94·0,99·0,992∙0,992≈0,9; мз Tст.р= 28,77 0,56 =0,36 (кН·м). 2 25 0,9 Jмех.р=2·Jвр+Jпост, Момент инерции вращающихся масс, расположенных на первом валу механизма; J1=Jр.дв+Jмувп+Jт.ш; (2.8.1.2) Момент инерции тормозного шкива Jт.ш.=mт.ш.·ξт.ш·Dт.ш2/4; (2.8.1.3) где mт.ш масса тормозного шкива; по аналогии с существующими тормозными шкивами схожего диаметра mт.ш≈2 (кг); ξт.ш=0,6 коэффициент, учитывающий распределенность массы шкива; Jт.ш.=2·0,6·0,12/4=0,003 (кг∙м2); По формуле 2.8.1.2 J1=0,5+1,5+0,003≈2 (кг·м2); По формуле 2.5.2.4 Iвр=1,2·2=2,4 (кг·м2); Момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей механизма, приведенный к валу двигателя (см. форм. 4.5 [8]): m D2 Jпост= тк, (2.8.1.4) р 4i2 Jпост= (45 18) 0,562 4 252 0,9 =0,0088 (т·м2); Iмех.р=2·2,4+8,8=13,6 (кг·м2); Угловая скорость двигателя ω=πn/30=3,14·965/30=101; tр= 10113,6 2 284,8 360 =6,5 (с); Что близко к рекомендуемому ВНИИПТМАШ равному 56 с (см. рис. 4.1[8]). Проверка механизма передвижения на время торможения Проверка проводится для случая, когда кран нагружен, а уклон способствует движению (см. форм. 2.7.2.1) Момент инерции поступательно движущихся частей механизма при торможении, приведенный к валу двигателя (см. форм. 4.21 [8]): m D2 Jпост.т= втк; (2.8.2.1) р 4i2 Jпост.т= (45 18) 0,562 0,9 4 252 =0,0071 (т·м2); По формуле 2.5.2.4 Jмех.т=2,4+7,1=9,5 (кг·м2); Момент статических сопротивлений при торможении, приведенный к валу двигателя (см. форм. 4.22 [8]) Тст.т= Wст.т Dк 2 iр , (2.8.2.2) Сопротивление передвижению, с учетом уклона, способствующего движению: Wст.т=Wтр.т-Wу; (2.8.2.3) Силы трения (см. форм. 2.4.3.2) 2 f Wтр.т=Gтг dцk Dк доп , (2.8.2.4) где Gтг вес тележки с грузом, кН; Wтр.т=618,03· 2 0,6 0,02 125 2,5 =10,2 (кН); 560 По формуле 2.8.2.3 Wст.т=10,2-1,24=8,96 (кН). По формуле 2.8.2.2 Тст.т= 8,96 0,56 =0,11 (кН·м); 2 25 0,9 tт= 101 9,5 2 22 110 =6,2 (с); Полученное время торможения приблизительно равно времени разгона механизма. Тормоз подходит. Проверка запаса сцепления колес с рельсами Проверка производится для случая, когда кран не нагружен и реборды колес не задевают за головки рельсов. Значение запаса сцепления может быть определено по выражению (см. форм. 4.26 [8]) k = Тсц.0 , сц Т дин. р Ту.о.к Ттр.о.к где Тдин.р динамический момент при разгоне, возникающий в трансмиссионном валу в следствии ударно-упругого нагружения, когда в трансмиссии выбирается зазор; Нагрузка на приводные колеса, кН (см. форм. 2.4.1.1) |