2.24 Крок канавок на барабані:

(2.27)

Рисунок 2.4- Профіль канатного барабану

2.25 Радіус канавки на барабані:

(2.28)

2.26 Робоча довжина барабану:

(2.29)

2.27 Товщина реборда барабану :

(2.30)

Рисунок 2.5-Епюра для визначення навантажень та розмірів барабану

2.28 Повна довжина барабану :

(2.31)

2.29 Діаметр реборд барабану:

(2.32)

2.30 Товщина стінки сталевого барабану:

(2.33)

Так як це значення не відповідає мінімальному ,ми беремо більшу товщину стінкі

(2.34)

2.31 Перевірка барабану на стиск силою натягу каната:

(2.35)

де, МПа – допустиме напруження стиску для сталі 45.

2.32 Діаметр барабану:

(2.36)

(2.37)

2.33 Обертальний момент на барабані:

(2.38)

2.34 Згинальний момент , що сприймає барабан :

(2.39)

2.35 Екваторіальний момент опору перерізу барабану:

(2.40)

2.36 Перевірка барабана на сумісну дію згину та кручення :

(2.41)

де, МПа – допустиме напруження стиску для сталі

2.37 Кутова швидкість обертання барабану :

(2.42)

2.38 Частота обертання барабану:

(2.43)

2.39 статична потужність, яку необхідно підвести до барабану при усталеному русі:

(2.44)

2.40 Потрібна статична потужність електродвигуна:

(2.45)

де, К_зп=1,15 коефіцієнт запасу потужності електродвигуна;

=0,97 – ККД барабану на підшипниках кочення;

=0,96 – ККД редуктора;

= 0,99 – ККД зубчатої муфти;

= 0,98 – ККД пружноі муфти.

2.41 Тип електродвигуна:

Беремо електродвигун з потужністю 250 кВт

Частота обертання

2.42 Кутова швидкість вала електродвигуна:

(2.46)

2.43 Момент на валу електродвигуна:

(2.47)

2.44 Потрібне передавальне число редуктора механізму:

(2.48)

2.45 Обираємо редуктор 1Ц3Н-450:

Таблиця 2.3-Тип редуктора

Рисунок 2.7- Ескіз редуктора

Таблиця 2.4- Розмірності редуктора

Рисунок 2.8- Ескіз вхідного валу

Таблиця 2.5- Параметри валу

Рисунок 2.9-Ескіз муфти зачеплення

Таблиця 2.6-Таблиця параметрів муфти

2.46 Обираємо підшипник для опору барабана:

Роликові підшипники типу 3000 за ГОСТ 5721-75.

Рисунок 2.10-Ескіз роликового підшипника 3615

Таблиця 2.7-Параметри підшипника

Рисунок 2.11- Сполучення канатного барабана із зубчастою муфтою редуктора

Рисунок 2.12- Схема до вибору підшипників барабана

2.47 Довговічність підшипника , років (за умови, що кран працює 5800 годин на рік при важкому режимі роботи):

(2.49)

де, для роликових підшипників.

2.48 Корпус та кришка підшипника:

Рисунок 2.13-Корпус підшипника

Таблиця 2.8-Таблиця параметрів корпусу підшипника

Рисунок 2.14-Кришка підшипника

Таблиця 2.9- Параметри кришки підшипника

Рисунок 2.15- Кришка підшипника сквозна з манжетом

Таблиця 2.10-Параметри сквозної кришки підшипника

2.49 Дійсний час зміни вильоту стріли від мінімального до максимального :

(2.50)

2.50 Муфта з гальмівним шківом для сполучення електродвигуна з редуктором:

Рисунок 2.16-Ескіз Гальмівної муфти

Таблиця 2.11- параметри гальмівної муфти

2.51 Перевірковий розрахунок муфти (пальців на згин, а втулок – на зминання):

Вихідні параметри: Обертальний момент на валу Н×м і діаметром вала мм ;коефіцієнт перевантаження

Розв’язання:

Розрахунковий обертальний момент :

(2.50)

Основні розміри муфти. Зарозрахунковим моментом Т_р= і діаметром вала 75мм , Муфта МПВП1-70/3 ,що має

Т_мах=2000 Н∙м;L =288 мм ;D₁ =200 мм; l₁=84 мм; l_b=12 мм; Z=8 ; _мах=314 рад/с ;d₁=18 мм.

3перевірка міцності гумових втулок:

де, -колова сила,з якою палець тисне на поверхню втулки ; -зведена площа робочої поверхні втулки ; =2 - 2,5 МПа –допустимий тиск для гуми втулок

(2.51)

Міцність втулки забезпеченно , оскільки МПа

Згідно з конструктивними особливостями палець можна розглядати як консольну балку ,тобто розрахунковою схемою яка може бути така , що показана на малюнку .

Рисунок 2.17. Епюра пальця муфти

Умова міцності на згин пальців:

(2.52)

Міцність пальців забезпечено, оскільки

2.52 Сумуюче стрічкове гальма:

Рисунок 2.18- Ескіз сумуючого гальмо

Момент тертя стрічкового гальма:

(2.53)

де, к_зт – коефіцієнт запасу тертя

Номінальна сила пружини у замкнутого гальма :

(2.54)

де, - коефіцієнт тертя фрикційних пар;

кут обхвату барабана стрічкою у рад.;

мм і розміри плечей важеля стрічкових гальм;

=0,9…0,95 –ККД важільної системи;

Зазор між барабаном та стрічкою.

Товщина гальмівної стрічки:

(2.55)

2.53 Коефіцієнт запасу гальма:

(2.56)

- 1,5 коефіцієнт запасу тертя за правилами Регістру .

Технічна характеристика крана:

1. Вантажопідйомність SWL = 30 т;

2. Дійсна швидкість підйому ;

3. Виліт стріли мінімум - 5,7 м, максимум – 21,25 м.;

4. Час зміни вильоту стріли c;

5. Робоча швидкість шкентеля та його робочий натяг

Н ;

6. Потужність електродвигуна механізму підйому кВт;

7. Робоча швидкість топенанта та його робочий натяг Н;

8. Потужність електродвигуна механізму зміни вильоту стріли кВт.

Література

1. Судовые краны и лебёдки (атлас конструкций ) / Г.Р. Кипарский. – Л.: Судостроение, 1978 .– 84 с.

2. Российский морской регистр судоходства. Правила по оборудованию морских судов . правила по грузоподъёмным устройствам морских судов . Правила грузовой марке морских судов. -2012.-480 с.

3. Зенкин А.С., Петко И.В. Допуски и посадки в машиностроении. Справочник.- К.: Техныка , 1990.-320с.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3-х т.: Т.2.-М.: Машиностроение , 2006.-195 с.

5. Малащенко В.О. Муфти приводів .Конструкції та приклади розрахунків. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка»,2006.-195 с.

6. Колодий Ю.К., Шарипов В.М. Тормоза грузоподъёмных машин / Под ред .Б.А. Пронина. – М.:Маи,1982.-41 с.

7. Колесник Н.П. Расчёты строительных кранов.-К.: вища школа, 1985. -240 с.

8. Иванченко Ф.К. и др.. Расчёты грузоподъёмных и транспортирующих машин.-К.:Вища школа ., 1978.-576 с.

9. Судовые грузоподъёмные машины и устройства/ А.А. Бройтман, В.А. Деревич , А.М. Седор. –М.: Транспорт, 1964.-299 с.

10. Подъёмно-транспортные машины и палубне механизмы / Г.Ф. Камнев ,Г.Р. Кипарский, В.М. Балин –Л.: Судостроение , 1976.-312 с.

11. Евдаев Н.М., Круткин А.В. Судовые гидравлические краны : Справочник .-М.:Транспорт , 1989.-204

12. Шумило О.М. суднові стрілові палубні крани. Проектування – О.: Фенікс, 2011.-197 с.

13. Козлов М.А. специвические вопросы расчёта и конструирования грузопоодъёмных машин / М.А. Козлов. –К.: Слово,2013.-80 с.

14. Вайнсон А.А. Подъёмно-транспортные машины. – М.: Машиностроение, 1989.-536 с.

15. Справочник по кранам: в 2 т. / Под общ. Ред. М.М. Гохберга. – Л.:Машиностроение,1988.-Т.1: 536 с.;т.2:560 с.