0118 / Kisilev_i_dr_MU_Kursovoy_proekt_GPM

nK 60 пр ,

DK

где пр скорость передвижения , м/с; DK - диаметр колеса , м.

3.9 Выбор редуктора

Общее передаточное число механизма

принимать произвольно [32]. При этом необходимо учитывать, что Z Ш 14 , а диаметр зубчатого колеса не должен превышать диаметра ходового колеса , т.е.

DЗК m(Zк 2) DK ,

где m -- модуль зубчатого зацепления, мм [31,32]. Таким образом,

где ПВФ – относительная продолжительность включения механизма передвижения (фактическое или заданное значение), для портальных и козловых кранов - ПВФ 15%; для мостовых кранов - ПВФ 40%;

51

ПВкатред - каталожное значение относительной продолжительности включения редуктора; для редукторов типа КЦ1, КЦ2 и РЧН мощность в

относительной продолжительности включения редуктора ПВкотред .

Редуктор выбирается с одним цилиндрическим концом выходного вала. Обозначение редуктора КЦ1-300-40-1Ц-У2 расшифровывается так: редуктор коническо-цилиндрический с одной ступенью цилиндрических колес, межосевым расстоянием 300 мм, передаточным числом 40, первой схемой сборки, цилиндрическим исполнением выходного вала, климатического исполнения «У» (для умеренного климата) и второй категории размещения.

Из каталога выписываются основные технические данные редуктора (допустимая мощность при соответствующих условиях, габаритные размеры, масса, количество и марка заливаемого масла). Приводится схема редуктора с указанием основных размеров.

3.10 Проверка ходовых колес на отсутствие буксования

Для отсутствия буксования необходимо, чтобы сила сцепления приводных колес с рельсом Fсц ,к.Н, была больше тягового усилия на их ободе Fт

Fсц сц Рпр Fт ,

рельсом ; Рпр -суммарная нагрузка на приводные колеса, кН.

Для механизма передвижения крана

52

где – сопротивление трения в неприводных (холостых) колесах; Fu -сила инерции поступательно движущихся масс

Wтнк Wт Рпр f0min ,

где Рпр - нагрузка на приводные колеса, кН,

f min

0 – коэффициент сопротивления движению без учета

дополнительных сопротивлений от перекоса тележки с приводными колесами :

где пр – скорость передвижения ,м/с; t p -время разгона: t p = 3...5 с.

3.11 Определение тормозного момента и выбор тормоза

Тормозной момент M тор , Н.м, на быстроходном валу редуктора

M тор M стт M динт ,

где Mстт , Mдинт -статический и динамический момент при торможении,

Н.м

где FвII – нагрузка ветра на кран (для второго случая нагрузок), Н:

FBII pII AH

С ,

где С – коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления

(см. п. 3.2.1.).

Динамический момент M динт , Н.м, при торможении

При величине тормозного момента M тор выбирается двухколодочный

тормоз /17, 31, 32/ (для портальных кранов рекомендуется тормоз с электрогидравлическим толкателем типа ТКГ) из условия:

M торкат M тор .

Приводится схема тормоза и указывается техническая характеристика тормоза и его основные размеры.

54

3.12 Кинематическая схема механизма передвижения

Схема выполняется в соответствии с требованиями действующих ГОСТов на отдельные элементы с указанием типа электродвигателя, редуктора, тормоза и др. (рисунок 3.7.) /32/

3.13 Выбор предохранительных и вспомогательных устройств

На механизме предусматриваются концевые выключатели, а на опорах портала – противоугонные устройства и буферы /9,18/.

1 – электродвигатель; 2 – муфта типа МУВП с тормозным шкивом; 3 – тормоз; 4 – редуктор; 5 – шестерня; 6 и 7 – зубчатые колеса; 8 – ходовые приводные колеса

Рисунок 3.7 – Кинематическая схема механизма передвижения крана

55

4 РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА

На портальных кранах в основном используется механизм поворота с зубчатым венцом, причем зубчатый венец прикрепляется к неподвижной части крана (опорному барабану). Механизм располагается на поворотной части крана и имеет специальный редуктор с вертикальным выходным валом, на конце которого крепится шестерня (звездочка).

Для предотвращения поломок в результате случайных перегрузок в механизме предусмотрена муфта предельного момента, располагаемая в редукторе или в соединительной муфте на быстроходном валу.

Принципиальная схема механизма поворота крана на поворотной платформе приведена на рисунке 4.1.

4.1 Определение момента сил сопротивления повороту

Момент сил М, кН.м, сопротивления повороту

M Mт MвI M I M ,

где M т -момент сил трения, кН.м;

M вI -момент от ветровой нагрузки на поворотную часть крана (для первого расчетного случая), кН.м.

M 1 -момент, обусловленный отклонением грузовых канатов из

плоскости качания стрелы от вертикали на угол 1 4...50 ; кН.м

M - момент от крена при отклонении оси поворота от вертикали

на угол (учитывается обычно в плавучих, автомобильных и гусеничных кранах), у портальных кранов (при нормальных подкрановых путях) из-за

4.1.1 Для кранов на поворотной платформе и колесной опоре момент сил трения, M т , кН.м (рисунок 4.1)

M т Wт Dp ,

2

где Wт - сопротивление сил трения скольжения в цапфах колес и

качения колес, к.Н;

Dp - диаметр кругового рельса ,м /32/ .

56

1 – портал; 2 – барабан опорный; 3 – рельс круговой; 4 – колесо; 5 – стрела; 6 – тяга; 7 – коромысло; 8 – противовес подвижный; 9 – машинное отделение; 10 – противовес неподвижный; 11 – центральная цапфа; 12 – электродвигатель; 13 – муфта; 14 – тормоз педальный; 15 – редуктор; 16 – шестерня (звездочка); 17 – зубчатое (цевочное) колесо

Рисунок 4.1 – Схема колесного опорно-поворотного устройства и механизма поворота портального крана на платформе

1 - рельс нижний (круговой); 2 - каток(ролики); 3 – рельс верхний (сегментообразной формы); 4 - машинное отделение с механизмами поворота и подъема

Рисунок 4.2 - Схема крана на платформе с катковой (роликовой) опорой (стреловая система и подвижной противовес не показаны)

57

Wт 9,81(mпч Q) f0 ,

где f0 - коэффициент сопротивления движению; mпч -масса поворотной части крана, т;

Q - грузоподъемность (нетто, миди или брутто), т.

Коэффициент сопротивления движению (аналогично механизму передвижения, см.п.3.2.1)

f0 ( d 2k )c, Dk Dk

где c –коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления в ступицах конических колес;

-коэффициент трения в цапфах колес;

k -коэффициент трения качения, k =0,3...0,6 мм; Dk -диаметр колес, мм ( Dk = 300-500 мм );

d -диаметр цапфы, мм Для механизма поворота

d 1 ... 1 Dk 4 6

При подшипниках скольжения 0,08 0,1;C 1,3 1,5. /18/ При подшипниках качения 0,01 0,015;C 2,0 2,3. /18/

4.1.2 Для кранов на поворотной платформе и катковой (роликовой) опоре момент сил трения, M т ,кН.м (рисунок 4.2)

M т Wт D2p ;

Wт 9,81(mпч Q) f0 ,

где f0 – коэффициент сопротивления движению зависит только от

трения качения и будет определятся по формуле

f0 2k c ,

Dкат

где С - коэффициент , учитывающий дополнительные сопротивления на трение в ребордах катков и на скольжение С=1,3...1,5;

Dкат- диаметр катка, ( Dкат=150...250мм)

Значение « К » см.п. 4.1.1

58

4.1.3 Для кранов на вращающейся колонне момент сил трения, M т , кН.м (рисунок 4.3)

Mт Mтв Mтн ,

где M тв – момент сил трения в верхней опоре, кН.м; M тн – момент сил трения в нижней опоре, кН.м.

Момент сил трения в верхней опоре (см.рис.4.3,а)

M тв Wтв D2p ,

где Wтв – сопротивление трения в верхней опоре, кН

Wтв Pf0 ,

где f0 – коэффициент сопротивления движению, см.п.4.1.1;

P -суммарная нагрузка на передние колеса, кН

где H– реакция опоры, кН;

M грmax – максимальный грузовой момент, действующий на кран, кН.м;

Mmпч – момент от силы тяжести, создаваемой массой поворотной

части, относительно нижней опоры колонны, кН.м; h – расстояние между опорами, м /32/

вращения, м;

59

mпч - масса поворотной части, т;

Момент сил трения в нижней опоре (пяте), кН.м (см.рисунок 4.3,б)

где V 9,81(Gпч Q) -сила тяжести поворотной части крана с грузом и грузозахватным устройством, кН ;

dcp1 - средний диаметр радиального подшипника ,м /32/; dcp 2 - средний диаметр упорного подшипника, м /32/.

Значения « » см.п4.1.1.

4.1.4 Момент от ветровой нагрузки на поворотную часть крана, M вI , кН.м, (рисунок 4.4)

MвI pI (Aн1Lmax Aн2rx Aн3rc Aн4rмо Aн5rпр )10 3 ,

где Lmax , rx , rc , rмо , rпр – расстояния от центров парусности груза, хобота, стрелы, машинного отделения и противовеса до оси вращения крана, м;

pI – распределенная ветровая нагрузка, pI = 150 Па. Расчет наветренных площадей (нетто) AH – см.п.3.2.2.

4.1.5 Момент M I , кН.м, вызванный отклонением грузовых канатов от

вертикали на угол I (из плоскости качания стрелы)

M I F I Lmax ,