Механическое оборудование крана. Записка. Введение Механизм подъема

• Название: Введение Механизм подъема
• Анкор: Механическое оборудование крана
• Дата: 04.04.2022
• Размер: 0.67 Mb.
• Имя файла: Записка.doc
• Тип: Реферат; #441684
• страница: 2 из 3

Рисунок 3 – Схема к расчету болтов крепления каната на барабане

Усилие натяжения каната в месте крепления:

;

где f – коэффициент трения между канатом и барабаном, принятый равным 0,16;

- угол обхвата барабана дополнительными витками; принят согласно Правилам Госгортехнадзора равным 3 (полтора регламентированных дополнительных витка).

Н.

Усилие, растягивающее каждый болт крепления:

;

где f₁ – приведенный коэффициент трения между канатом и планкой, имеющий трапецеидальную канавку с углом :

;

;

- угол обхвата барабана витками каната при переходе каната от одной канавки планки в другую ( = 2 ).

Тогда:

Н.

Суммарное напряжение в болте с учетом изгиба болта и с учетом касательных напряжений, возникающих при затяжке крепления:

;

где k – запас надежности крепления каната к барабану (k = 1,8);

- усилие изгибающее болт:

;

Н;

- плечо изгиба ( = 18 мм);

d₁ – внутренний диаметр резьбы болта М20 (d₁ = 16,75 мм);

Н/мм².

Допускаемое напряжение растяжения при болте, изготовленном из стали Ст. 3, имеющей предел текучести = 220 Н/мм :

;

Н/мм .

Если вместо планки с трапецеидальными канавками поставить планку с полукруглыми канавками, то болт должен быть затянут усилием N - 3150 Н. При этом суммарное напряжение в болте М20 окажется равным 86,9 Н/мм . Таким образом, этот болт будет пригодным при обоих типах планок.

2 Механизм передвижения тележки

Выбранная принципиальная кинематическая схема механизма передвижения тележки показана на рисунке 4. Механизм имеет привод к валу ходового колеса от электродвигателя переменного тока через вертикальный цилиндрический редуктор типа ВК, широко применяемый в механизмах передвижения крановых тележек. Двухколодочный короткоходовой нормально-замкнутый электромагнитный тормоз установлен на валу двигателя.



Рисунок 4 – Кинематическая схема механизма передвижения тележки

2.1 Сопротивление передвижению

Сопротивление передвижению тележки с номинальным грузом, приведенное к ободу ходового колеса:

;

где - грузоподъемность, кН;

- собственный вес тележки ( = 50 кН);

D_х.к. – диаметр поверхности катания ходового колеса тележки (D_х.к. = 250 мм);

d – диаметр цапфы вала ходового колеса (примерно равный (0,25-0,30)D_х.к.. Примем d = 70 мм);

- коэффициент трения качения (при плоском рельсе = 0,3 мм);

f – коэффициент трения в опоре вала колеса (при установке ходовых колес на шариковых подшипниках f = 0,015).

Тогда, сопротивление передвижению тележки:

при работе с номинальным грузом:

Н;

При работе без груза:

Н.

2.2 Выбор электродвигателя и редуктора

Определим мощность электродвигателя по статическому сопротивлению при перемещении тележки с номинальным грузом:

;

кВт.

В каталоге на крановые двигатели наименьшую мощность, равную 1,4 кВт. имеет двигатель МТО 12-6 (890 об/мин при ПВ=25%). Момент инерции массы ротора J =0,0375 кг м . Кратность максимального момента 2,3.

Число оборотов ходовых колёс:

;

об/мин.

Передаточное число редуктора:

;

.

По нормали на редукторы выбираем редуктор ВК. Наиболее подходящим для установки на тележке является редуктор ВК 400 с передаточным числом i₀ = 14,67. Этот редуктор рассчитан на передачу мощности 3,5 кВт при числе оборотов ведущего вала 1000 об/мин.

Фактическая скорость передвижения тележки:

;

м/мин.

Фактическая скорость отличается от заданной на 0,03 %. что является допустимым для крановых тележек.

Требуемая при этом мощность двигателя:

кВт.
2.3 Определение тормозного момента

При определении тормозного момента, развиваемого тормозом, в основу расчёта входит обеспечение соответствующего коэффициента запаса сцепления приводных колёс с рельсами (отсутствие юза), причём расчёт ведут для наиболее опасного случая работы крана без груза.

Уравнение моментов при торможении без груза имеет вид:

.

Сопротивление передвижению при торможении:

;

Н.
Момент сопротивления, приведенный к валу тормоза:

;

Н м.

Инерционный момент при торможении вращающихся масс:

;

где J₁ – момент инерции массы (J₁ = 0,02125 кг м );

t_т – время торможения:

;

где - максимально допустимое замедление при торможении ( = 0,12 м/с – для кранов тележек мостовых кранов).

с.

Тогда:

Н м.

Инерционный момент при торможении поступательно движущихся масс:

;

Н м.

Тормозной момент:

;

Н м.

Примем электромагнитный колодочный тормоз ТКТ 200 (с тормозным шкивом 200 мм и электромагнитом МО-100Б) с номинальным тормозным моментом 1600 Н м, отрегулированный на требуемый тормозной момент.

2.4 Расчет ходовых колес

Максимальная нагрузка на ходовое колесо тележки в предположении равномерного распределения нагрузки по всем четырем колесам:

;

кН.

Расчет ходовых колес производится на контактное смятие для линейного контакта цилиндрического обода колеса с плоским рельсом, имеющим длину контактной линии b = 40 мм:

;

где - коэффициент, зависящий от режима работы ( = 1,05);

P – расчетная нагрузка на колесо (P = P₁);

- коэффициент динамичности, равный единицы при скорости до 60 м/мин;

- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине рельса (для плоских рельсов = 2).

Н/мм .

Допустимые значения эффективных напряжений:

;

где - предельное значение эффективных напряжений, принимаемое в зависимости от выбранной твердости поверхности катания ходового колеса (для стали 35, нормализованной, с твердостью поверхности HB285):

Н/мм ;

N – число оборотов ходового колеса за весь срок службы 10 лет:

;

;

Общее число часов работы:

;

ч.

Тогда:

Н/мм

3 Механизм передвижения крана

Принципиальная кинематическая; схема механизма передвижения приведена на рисунке 5, а, конструктивное исполнение — на рисунке 5, б. Механизм имеет раздельный привод каждой концевой балки, осуществляемый от кранового электродвигателя через двухступенчатый цилиндрический горизонтальный редуктор на ходовое колесо. Тормоз размещен на валу двигателя. В качестве тормозного шкива использована одна из полумуфт, соединяющая двигатель с редуктором.

Металлоконструкция, согласно заданию, состоит из двухбалочного сварного моста с пространственно жесткими балками.

По аналогии с выполненными конструкциями мостовых кранов (ГОСТ 3332—54) определяем вес моста равным 200 кН, вес кабины, троллеев, механизмов и электрооборудования, расположенного на мосту, принят равным 50 кН, общий вес моста G_м = 250 кН.



Рисунок 5 – Механизм передвижения крана:

а – кинематическая схема; б – конструктивное исполнение

3.1 Сопротивление передвижению

Сопротивление передвижению моста крана с номинальным грузом, приведенное к ободу ходового колеса:

;

где D_х.к. – диаметр ходовых колес моста крана, обод колеса цилиндрический (D_х.к. = 400 мм). Ходовые колеса стальные, рельс типа P со скругленной головкой;

d – диаметр цапфы ходового колеса, обычно d = (0,2 0,25)D_х.к. (d = 100 мм);

- коэффициент трения качения по таблице 19 ( = 0,08 см);

f – коэффициент трения в подшипниках ходовых колес, страница 133 (f = 0,015);

k_р – коэффициент трения реборд по таблице 18 (k_р = 1,5).

Сопротивление передвижению при работе с номинальным грузом: