2.7. Розрахунок ходових коліс

Ходові колеса крана – дворебордні, із циліндричним ободом, матеріал – сталь 65Г, твердість робочої поверхні колеса ( поверхні кочення ) – НВ 320…350. Для коліс із поверхнею кочення шириною 100 мм вибираємо рейку типу КР 70 із закрученою головкою радіусом

Розрахункова сила, що діє на одне колесо:

де коефіцієнт, що залежить від режиму роботи механізму ( табл.1.9 ); γ – коефіцієнт змінності навантаження:

Визначаємо місцеве контактне напруження зминання у разі точкового контакту:

де m=0,46 для (див. табл.1.11).

Із більшою точністю допустиме напруження визначають з умов витривалості, залежно від сумарної кількості обертів колеса N за період його служби. При N ≤ 10⁴ допустиме значення ефективних напружень не змінюється. Якщо сумарна кількість обертів колеса за період служби велика ( N , тоді граничне значення допустимого напруження зменшується:

де N – зведена кількість обертів ходового колеса за період служби:

сили, що діють на ходові колеса при кількості обертів

діаметр колеса, м; тривалість роботи крана, год. (з номінальним навантаженням за весь період служби); швидкість пересування крана, м/с.

2.8. Розрахунок механізму пересування крана з центральним двигуном, швидкохідними трансмісійними валами і кінцевими редукторами.

Кінематичну схему механізму зображено на рис. 2.1, б. Електродвигун через швидкохідні трансмісійні вали і кінцеві редуктори приводить у рух ходові колеса. Вали ведучих коліс з’єднані зубчастими муфтами із тихохідними валами редукторів. Трансмісійні вали складаються із окремих коротких валів, з’єднаних між собою за допомогою зубчастих муфт. Вали встановлені у проміжних підшипниках.

За розрахунковою потужністю (див. формулу 2.4) у додатку А вибираємо двигун МТF-111-6 потужністю

Під час пуску ненавантаженого крана прискорення не повинне перевищувати ( див. формулу 2.23 )

Вибираємо редуктор Ц2-250-24.9-1Ц та Ц2-24.9-5Ц ( додаток Б2 ). Фактична частота обертання ходових коліс:

Фактична швидкість пересування крана:

Тривалість пуску приводу, визначена з умови забезпечення допустимого прискорення

Тривалість пуску механізмів пересування мостових кранів залежно від їхньої вантажопідйомності знаходить в межах: 3…8 с.

Сили опору пересуванню крана з вантажем масами Q; 0,5 Q; 0,25 Q і ненавантаженого ( Q=0 ) крана із центральним приводом наведено в табл. 2.2.

Вагу вантажу G приймаємо із таблиці 2.1. Опір пересуванню крана при сталому режимі ( табл.2.2 ) визначаємо як суму опорів опор А та В

(табл.2.1 ):

Таблиця 2.2. Результати розрахунку механізму пересування крана із центральним приводом.

Показник розрахунку	Вантажність			Ненавантажений кран
	Q	0,5 Q	0,25 Q
Вага вантажу G, H	63760	31880	15940	0
Опір пересуванню крана при сталому режимі	1651	1361	1216	1071
Зведений до вала двигуна статичний момент опору під час руху крана	19,5	16,5	14,9	13,3
Зведений до вала двигуна на момент інерції у період пуску та гальмування	3,193	2,85	2,67	2,49
К.К.Д. механізму,	0,85	0,83	0,82	0,81
Тривалість пуску	4,55	4,55	4,55	3,23
Прискорення крана під час пуску,	0,20	0,20	0,20	0,28
Опір пересуванню крана під час гальмування,	979,9	807,8	721,7	635,6
Зведений до вала двигуна статичний момент під час гальмування,	11,60	9,77	8,83	7,87
Тривалість гальмування,	4,55	4,55	4,55	3,23
Прискорення крана під час гальмування, , м/	0,20	0,20	0,20	0,28
Необхідний гальмівний момент під час робочого гальмування Н	-52,3	-47,2	-44,6	-62,3

Статичний момент сил опору пересуванню ненавантаженого крана:

Аналогічно визначаємо статичні моменти сил опору пересуванню крана із вантажем: Q; 0,5 Q та 0,25 Q . Результати розрахунків заносимо до табл. 2.2.

Зведений до вала двигуна момент інерції обертових і поступальних мас незавантаженого крана під час пуску та гальмування:

коефіцієнт, що враховує момент інерції деталей, які обертаються повільніше ніж вал електродвигуна; момент інерції ротора двигуна; сумарний момент інерції муфт (див. кінематичну схему крана). Відповідно до вала електродвигуна( приймаємо муфту МУВП-35, для якої (додаток Д1). Інші муфти - зубчасті МПЗ-40 (муфта на вхідному валу редуктора), та МПЗ – 65 – (муфти на тихохідному валу редуктора), ;

рухома маса незавантаженого крана

Аналогічно визначаємо зведені до вала двигуна моменти інерції обертових і поступальних мас крана із вантажем: Q; 0,5 Q і 0,25 Q. Результати заносимо до табл.2.2.

Середній пусковий момент двигуна ( найбільший ):

Необхідні пускові моменти на валу двигуна механізму пересування для пуску крана із вантажем: Q;0,5Q і 0,25Q ;

Тривалість пуску двигуна механізму пресування у період пуску ненавантаженого крана ( Q=0 ) визначаємо за умови, що приводний двигун розвиває такий середній пусковий момент, як і під час пуску крана із номінальним вантажем Q, тобто:

Тоді:

Фактичне прискорення під час пуску ненавантаженого крана:

Фактичний запас зчеплення ведучих коліс із рейками: (див. формулу 2.24)

Умови збереження міцності руху у період пуску крана виконано. Для створення необхідних пускових моментів на валу двигуна, вибирають електричні опори для ланцюга ротора, реле часу та проектують схему керування приводом.