Пример расчета механизма передвижения

Рассчитать механизм передвижения электрического мостового крана грузоподъемностью Q = 5 тс, предназначенного для работы в закрытом помещении. Пролет крана L = 17 м. Скорость передви­жения υ = 80 м/мин. Режим работы средний, ПВ25%. Привод цент­ральный с быстроходным валом (рис.1)

Определение сопротивлений передвижению крана. Из табл. 1.5 ориентировочная масса мостового крана определяется из зависимости

По табл. 1.17 найдем рекомендуемый диаметр ходовых колес D_к = 500 мм.

Коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам с плос­кой головкой f = 0,05 найдем из табл. 1.16. Коэффициент тре­ния в подшипниках качения ходовых колес примем равным μ = 0,02, подшипники конические.

Диаметр цапфы вала ходового колеса рекомендуется принимать равным d_н = (0,2 ÷ 0,25) D_к.

Примем d_к = 0,2 • 500 = 100 мм.

Найдем общее сопротивление перед­вижению крана

Здесь коэффициент k_р, учитывающий трение реборд о рельсы, принят равным 2,5.

Из табл. 1.9 примем КПД механизма передвижения крана η = 0,85.

Рис.1. Механизм передвижения центральный с быстроходным валом

В ыбор электродвигателя, соединительных муфт и редуктора. Ста­тическая мощность двигателя

Из табл. lll-20.1 выбираем крановый электродвигатель типа МТKF2-6 мощностью N = 5,8 кВт при ПВ 25% и с частотой вра­щения n= 915 об/мин. Маховой момент ротора СD² = 0,27 кгс • м.

Из табл. 111.20.2 найдем диаметр вала двигателя d = 35 мм.

Номинальный момент двигателя

Расчетный момент для выбора соединительных муфт

Здесь коэффициенты k₁ и k₂ взяты из табл. 1.21.

Из табл. 111.35 выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту № 1 с тормозным шкивом диаметром D_т = 200 мм и маховым момен­том GD² = 0,5 кгс • м². На другой конец вала электродвигателя ус­танавливаем обычную втулочно-пальцевую муфту МУВП-35 (табл.lll.34) с допустимым вращающим моментом 24 кгс • м и маховым моментом GD² = 0,055 кгс • м².

Кроме этого, для быстроходного трансмиссионного вала выби­раем из табл. 111.31 муфту зубчатую № 1 типа МЗП с маховым мо­ментом GD² = 0,24 кгс • м². Считая, что с каждой стороны двигателя будет установлено по 3 таких муфты, найдем суммарный маховой момент деталей, вращающихся на валу двигателя

`Частота вращения ходового колеса

П ередаточное число привода

Поскольку в приводе рассчитываемого механизма передвижения должно быть установлено два одинаковых редуктора, то на каждый из них (с учетом неравномерности распределения) приходится мощ­ность, равная (0,5 ÷ 0,6) N_н, т. е. 2,9 — 3,5 кВт. Исходя из этой мощности и требуемого передаточного числа, из таблицы 111.23.2 вы­бираем для среднего режима работы и частоты вращения быстро­ходного вала n_б = 1000 об/мин, редуктор типа РЦД-250 с переда­точным числом i_р = 16 и допустимой мощностью 5,4 кВт.

Фактическая скорость передвижения крана

м/мин,

что незначительно отличается от заданной.

Полагаем, что общее число ходовых колес крана n = 4, из них приводных n_пр = 2.

Примем коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами φ = 0,15, коэффициент запаса сцепления k_φ = 1,2.

М аксимально допустимое ускорение крана (счи­тая, что ветровая нагрузка W_p = 0) при пуске

что примерно соответствует рекомендациям табл. 1.15.

Д опускаемое время пуска должна быть больше величины

Ф актическое время пуска механизма передвижения без груза

г де средний пусковой момент двигателя

М омент статических сопротивлений М_с при работе крана без груза (определение величины W_пер = W^ı_пер приводим ниже):

что несколько превышает рекомендуемое время пуска, приведенное в табл. 1.11.

Ф актическое ускорение крана без груза при пуске

П роверяем фактический запас сцепления. Для этого найдем сначала: а) суммарное давление на приводные колеса без груза

где k =1,1 — коэффициент, учитывающий неравномерность рас­пределения веса крана между приводными и не приводными колесами;

б) сопротивление передвижению крана без груза