
- •Г.А. Снесарев в.П. Тибанов в.М. Земляков Расчет механизмов кранов
- •Г.А. Снесарев в.П. Тибанов в.М. Земляков
- •1. Общие положения
- •Режимы эксплуатации
- •1.2. Расчетные нагрузки подшипников качения
- •1.2 Коэффициенты полезного действия
- •1.4 Электропривод Тип двигателя
- •Расчет на нагрев
- •1.5 Гидропривод
- •Пружина сжатия
- •Дисковый тормоз (рис. 4.)
- •1.7. Передаточные отношения и передаточные числа
- •1.8 Зубчатые передачи
- •1.9 Редукторы Тип редуктора
- •Выбор размера нормализованного редуктора
- •2.Механизм подъема
- •2.3. Канат
- •2.4. Барабан Основные размеры
- •2.5 Блоки
- •2.6 Подвески
- •2.7. Передаточное отношение привода
- •2.8 Редуктор
- •2.9. Тормоз
- •2.10 Муфты
- •2.11. Проверка выбранного двигателя
- •3.Механизм передвижения
- •3.1. Схемы
- •3.2 Вес крана
- •3.3. Колеса
- •3.4. Сопротивление передвижению механизмов с приводными колесами
- •3.5 Двигатель
- •3.6. Редуктор
- •3.7 Тормоз.
- •3.8 Муфта
- •4. Механизм поворота
- •4.1. Поворотная часть
- •4.2 Нагрузки на опорные узлы
- •4.3. Опорные детали.
- •4.4. Сопротивление повороту механизмов с приводными колесами.
- •4.5 Двигатель
- •4.6. Редуктор
- •4.7. Тормоз
- •4.8. Муфта предельного момента.
3.6. Редуктор
Наибольший момент на тихоходном валу редуктора , H·м,
Tmax=Tн·m·iред·ηред
здесь Tн – номинальный момент двигателя, Н·м:
Tн=9550Рн/nн;
m – кратность максимального момента двигателя (по каталогу):
m=Tдв.мах/Tн
iред – передаточное отношение редуктора.
Выбор редуктора осуществляется в соответствии с п.1.9. Коэффициент эквивалентности КНЕ принимают по табл. 11. Предпочтительными являются редукторы навесного исполнения.
3.7 Тормоз.
Требуемый момент тормоза, Н·м
Тт=π·Jпр.т.nн/30tT-Tст.мин,
где Тт – приведенный момент инерции при торможении:
Jпр.т≈1,5Jдв+(FQ+G0)·η/(4g·l·i2)≈Jпр·η2;
nн=nдв – номинальная частота вращения двигателя, об/мин;
tT≈tn – время торможения.
Наименьший момент статичекого сопротивления при номинальном грузе, приведенный к валу тормоза, Н·м
Тст.мин.=(FQ+G0)(μ+f·d/2)ηобр/i
Определение КПД ηобр при обратном движении приведено в п.2.9.
Если использован двигатель со встречным тормозом, то устанавливать дополнительный тормоз не требуется. При скорости передвижения V<=32м/мин устанавливать тормоз также не следует.
3.8 Муфта
Если редуктор соединяют с валом ходового колеса муфтой, то предпочтительной является зубчатая.
Выбор нормализованной муфты осуществляется по условиям:
Тном>=1,8Тмах; dmax>=d (обозначение величин см. п. 2.10).
4. Механизм поворота
В исходных данных должны быть заданы: FQ – грузоподъемная сила (грузоподъемность), Н(кН); nкр – частота вращения крана, об/мин; L – наибольший вылет стрелы, м; режим работы; t0 – машинное время работы, ч.
Коэффициенты эквивалентности КНЕ рекомендуется принимать по табл. 1.
4.1. Поворотная часть
Для расчета механизма поворота необходимо знать вес поворотной части крана Gпов, координаты центра тяжести х и у, момент инерции J.
Вес
Вес механизмов, расположенных на поворотной части, определяют укрупненно, по узлам. Вес готовых изделий (двигатель, редуктор, тормоз, муфты и т.п.) принимают по каталогам. Веса оригинальных деталей (барабанов, тормозных шкивов, блоков, валов и т.п.) определяют как произведение из объемов и удельного веса металла, из которого они изготовлены: γст=78,5Н/дм3 – удельный вес стали; γчуг=72Н/дм3 – удельный вес чугуна.
Предварительно можно принимать вес механизма поворота примерно равным весу механизма подъема.
Если механизм поворота расположен на земле, то учитывают только вес зубчатого венца, который укреплен на подвижной колонне. Вес рамы равен произведению ее суммарного объема и удельного веса металла, из которого она изготовлена. Вес сварных швов и вспомогательных деталей (ребер, косынок, платиков и т.п.) получают, увеличивая вес рамы на 10%.
Определение веса металлоконструкции приведено в [1].
Таким образом, при расчете необходимо определить веса крупных узлов: стрелы, подвижной колонны, противовеса, механизма подъема, механизма поворота.
Для уменьшения моментов, изгибающих колонну, и горизонтальных нагрузок на опоры, если это конструктивно возможно, предусматривают противовесы. Вес противовеса обычно выбирают таким, чтобы его момент уравновешивал момент поворотной части крана и половину грузового момента.
Gпрот=(Gпов·х+0,5FqL)/хпрот
Для снижения момента инерции противовеса желательно уменьшить расстояние от оси поворота до центра тяжести противовеса хпрот.
Координаты центра тяжести
Координаты
центров тяжести механизмов оценивают
приближенно по компоновочному чертежу,
без расчета. Для частей металлоконструкции
их расчет представлен в работе [1]. Таким
образом, необходимо определить координаты
центров тяжести поворотной части (без
учета веса противовеса)
где Gi- вес i-го узла; Gпов=суммаGi – вес поворотной части без противовеса.
Для
кранов на поворотной платформе определяют
расстояние от плоскости симметрии
опорно-поворотного круга до цента
тяжести поворотной части
Момент инерции
Момент инерции поворотной части, кг·м2,
Jпов.ч = (Jстр+Jпрот+Jпод.к+Jмех.под+Jмех.пов)/i2η
Здесь Jстр – момент инерции стрелы (рис. 17):
Jстр=Сумма(ri12+ri12+ri22+ri22)/3g;
Jпрот – момент инерции противовеса:
Jпрот =Gпрот·х2прот/g;
Jпол.к – момент инерции подвижной колонны:
Jпод.к =Gпод.к·х2под.к/g;
где хпод.к см. в [1].
Jмех.под – момент инерции механизма подъема:
Jмех.под =Gмех.под·х2мех.под/g;
Jмех.пов – момент инерции механизма поворота:
Jмех.пов =Gмех.пов·х2мех.пов/g;
Если подвижная колонна соосна с неподвижной, то Jпод.к≈0. При расположении этого механизма на земле Jпов.ч не определяют.