
- •Расчет механизмов кранов
- •Введение
- •1. Общие положения
- •1.1 Режимы эксплуатации
- •1.2. Расчетные нагрузки подшипников качения
- •1.3 Коэффициенты полезного действия
- •1.4 Электропривод Тип двигателя
- •Расчет на нагрев
- •1.5 Гидропривод
- •Гидродвигатели
- •Пружина сжатия
- •Дисковый тормоз (рис. 4.)
- •Грузоупорный тормоз.
- •1.7. Передаточные отношения и передаточные числа
- •1.8 Зубчатые передачи
- •1.9 Редукторы Тип редуктора
- •Выбор размера нормализованного редуктора
- •1.10 Присоединительные размеры
- •2.Механизм подъема
- •Схемы и полиспасты
- •2.2 Двигатель
- •2.3. Канат
- •2.4. Барабан Основные размеры
- •Прочность барабана
- •Расчетные нагрузки подшипников.
- •2.5 Блоки
- •Подшипники блоков
- •2.6 Подвески
- •2.7. Передаточное отношение привода
- •2.8 Редуктор
- •2.9. Тормоз Определение требуемого крутящего момента тормоза
- •Выбор размера нормализованного тормоза.
- •2.10 Муфты Муфта, соединяющая двигатель с редуктором.
- •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
- •Координаты центра тяжести
- •Момент инерции
- •4.2 Нагрузки на опорные узлы
- •Кран с внешней верхней опорой и переменным вылетом (рис.18)
- •Кран с неподвижной колонной и постоянным вылетом (рис. 19).
- •Кран с вращающейся колонной (рис. 20).
- •Кран на поворотной платформе (рис. 21)
- •4.3. Опорные детали.
- •4.6. Редуктор
- •4.7. Тормоз
- •4.8. Муфта предельного момента.
- •4.9. Соединительные муфты.
- •5. Механизм изменения вылета
- •5.1 Стрела
- •5.2 Расчетное усилие
- •5.3 Основные детали и узлы
3.4. Сопротивление передвижению механизмов с приводными колесами
Сопротивление передвижению при установившейся скорости (статическое сопротивление) и ходовых колесах с ребордами без направляющих роликов, Н
Fcт=(2/D)·(FQ+G0)·(μ+f·d/2)·kр
Коэффициент трения качения μ принимают по табл. 13
Таблица 13
Материал колеса |
μ(мм) при D (мм) |
|||||||
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
320 |
400 |
|
Сталь |
0,125 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0,60 |
Чугун |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
Приведенный коэффициент трения f в подшипниках качения принимают по табл.14. Диаметр подшипников колес d≈0,2D
Коэффициент kp, учитывающий трение реборд о рельс, принимают по табл. 15.
Таблица 14 Таблица 15
Тип подшипника |
f |
Механизм передвижения |
kp |
Шариковый |
0,01 |
Электротали |
2,5 |
Роликовый |
0,02 |
Тележки |
2,5 |
|
|
Крана |
1,5 |
Статическое сопротивление передвижению консольных кранов при наличии горизонтальных роликов
где Fr – горизонтальная реакция опор.
Индексом «в» обозначены величины, относящиеся к вертикальным опорам, которые воспринимают вертикальные нагрузки, индексом «r» - к горизонтальным. Предполагается, что верхние и нижние горизонтальные ролики унифицированы.
3.5 Двигатель
Мощность при установившемся движении, кВт,
Рст=Fст·V/(60·1000·η)
где η≈0,93 – КПД при зубчатом редукторе; Fст в Н; V в м/мин. Синхронную частоту вращения nc выбирают по рекомендациям п.1.4
Номинальная частота вращения nн ≈ 0,9nc.
Требуемый номинальный момент двигателя, по условиям разгона, Н·м
|
|
|
|
Tн.д.=(π·Jпр.п·n·tп.о.)/(30·tп)
Предварительное значение приведенного момента инерции
Частота вращения колеса, об/мин,
ηкол = V/(πD),
где D – м; V в об/мин.
Требуемое передаточное отношение привода
i’=nн/nкол
Передаточное отношение округляют до стандартного значения (см. п. 1.7).
Время пуска
tп=V/60α
При средней скорости V=80м/мин для кранов с гибким подвесом груза рекомендуется α<=0,3м/с2 и tп = 4..5c. При транспортировке ядовитых, взрывчатых веществ и расплавленного металла α должно быть меньще в 2..3раза.
Относительное время пуска tп.о. находим по п.1.4 принимая загрузку двигателя α=0,5, а кратность пускового момента двигателя m=2,5 для двигателей MTF и MKTF; m=2,2 для двигателей 4АС.
Требуемая мощность двигателя по условиям разгона
Pдв.в.=Tн.д.·nн/9550
При раздельном приводе мощность двигателя с каждой стороны составляет 0,6 от расчетной.
Мощность выбранного по каталогу двигателя должна быть больше, как Pcт, так и Pдв.д
После выбора двигателя, учитывая, что некоторые величины приняты ориентировочно, время пуска необходимо проверить по п1.4. при этом следует уточнить передаточное отношение i и фактическую скорость Vф=(π·D·nн)/i, которая не должна отличаться от заданой больше чем на 10%. Если допуск не соблюден, изменяют i.
Приведенный момент инерции при пуске
|
|
|
|
Если в каталоге двигателей приведен не момент инерции ротора, Jдв (кг·м2), а его маховой момент (GD2)дв(кгс·м2), то Jдв=0,25((GD2)дв)
Если фактическое ускорение α=Vф/60tп не выдерживается в рекомендуемых пределах, то применяют соседний по мощности двигатель, причем время пуска и ускорение изменяются приблизительно в 1,6 раза. при использовании более мощного двигателя α увеличивают, а tп уменьшают, и наоборот. Повторной проверки времени пуска не требуется.
Проверку запаса прочности сцепления в учебных курсовых проектах проводить не нужно.