РГЗ УОП краны

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Подъемно-транспортные машины и механизация перегрузочных работ»

ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ КРАНЫ.

РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА

Вариант № 2

Выполнила:

Студентка 2 группы 2 курса

Специальности 275 «Транспортные технологии»

Приняла:

Легецкая Ирина Петровна

Одесса-2021

Исходные данные

1) Тип крана: МКП (мостовой контейнерный перегружатель);

2) Грузоподъёмность крана Q = 320 кН;

3) Скорость подъема груза v = 0,5 м/с;

4) Количество грузовых лебедок в составе механизма подъема крана n = 4;

5) Тип грузового полиспаста – сдвоенный (a=2), кратность m=2;

6) Высота подъема груза H=21м;

7) Режим работы крана и электродвигателя лебедки – Т; ПВ=40%.

Кинематическая схема

Рис.1 Кинематичекая схема подъёма мостового контейнерного перегружателя

1- электродвинатель, 2-тормоз, 3-редуктор, 4-барабан, 5-полиспаст, 6-крюк

Схема крана

Рис. 2 Конструктивная схема мостового контейнерного перегружателя

1- поворотный кран, 2- передвижной бункер, 3- мост, 4- транспортер, 5- передвижной сбрасыватель, 6- рельсовые пути

На рис. 2 схематично пред­ставлен такой перегружатель. Он состоит из моста (3) с передвигающимся по его верхнему поясу поворотным краном (1). Вдоль моста установлен транспортер (4) с передвижным сбрасывателем (5), который допускает загрузку и разгрузку в любой точке по длине. Из грейфера груз высы­пается в передвижной бункер (2), из которого он подается на транс­портер. Перегрузочный мост перемещается по рельсовым путям (6), проложенным вдоль причала. Подъемная надводная консоль в пере­грузочных мостах делается для свободного подхода судна к причалу, на котором установлен перегружатель.

Расчёты

1.Расчет основных параметров грузовой лебедки

1.1.Выбор диаметра грузового каната

1)Максимальное натяжение в канате, набегающем на барабан при подъеме груза:

S_max = Q*k_н/n*a*m*ŋ_n, кН,

S_max=320*1,1/4*2*2*0,99=352/15,84=22,2 кН

где Q - грузоподъемность крана, кН;

n – количество грузовых лебедок в механизме подъема;

k_н – коэффициент неравномерного нагружения лебедок, k_н = 1,1 (согласно количеству лебёдок и типу крана);

а=2 потому что в механизме применяется сдвоенный полиспаст;

m – кратность полиспаста;

ŋ_n – коэффициент полезного действия полиспаста:

ŋ_n = (1 - ŋ^m)/(1 – ŋ)*m,

ŋ_n=(1-0,98²)/(1-0,98)*2=0,99

здесь ŋ = 0,98 – к.п.д. одного блока полиспаста.

2)Требуемое разрывное усилие грузового каната:

S_p ≥ S_max * n_k,

S_p ≥ 22,2*6 ≥ 133,2

где n_k - коэффициент запаса прочности каната, зависящий от назначения и режима работы механизма подъема. Согласно [Таблице1] n_k = 6 из-за того что режим работы – Т.

Согласно номенклатуре канатов [Приложение 3] выбираем канат двойной свивки типа ЛК-3, 6х25 проволок с одним органическим сердечником, диаметром d_k = 16 мм, S_p = 134,5 кН.

1.2.Расчет диаметра направляющих блоков, блоков грузового полиспаста и параметров грузового барабана

1)Диаметры блоков и барабана по дну канавки:

D = (e – 1)*d_k, мм,

D = (20 – 1)*16=304 мм;

Принимается диаметр блока и диаметр барабана D_Б = 305 мм.

где e – коэффициент, зависящий от режима работы и типа крана. Согласно [Таблице1] е = 20 из-за того, что режим работы-Л; МКП- стреловой кран.

2)Длина каната h_k , наматываемого на весь барабан (при простом полиспасте):

h_k = H*m, м,

h_k = 21*2=42 м.

где H – высота подъема груза, м;

m – кратность грузового полиспаста.

3)Число витков нарезки на одной половине барабана (сдвоенный полиспаст):

Z = (h_k /π*D) + 2.

Z = (42000/3,14*305) + 2=44.

4)Длина нарезки этой части барабана:

L_н = Z *(d_k + 3), мм.

L_н = 44*(16+3)=836 мм.

5)При сдвоенном полиспасте полная длина барабана:

L_б=2*(L_н+L_з)+L_г, мм.

L_б=2*(836+5*16)+100=133860мм.

где L_з ≈ 5*d_k ≈5*16≈80мм – длина участка для закрепления каната на барабане

L_г=100-200 м – расстояние между правой и левой нарезками на барабане

1.3.Расчет мощности двигателя и выбор редуктора

1)Требуемая мощность двигателя механизма подъема:

N = (Q*v*k_н)/(n*1000*ŋ₀), кВт,

N =(320*0,5*1,1)/(4*1000*0,85)=51,7 кВт.

где Q – грузоподъемность крана, Н;

v – скорость подъема груза, м/с;

k_н – коэффициент неравномерного нагружения лебедок;

n – число лебедок в составе механизма подъема;

ŋ₀ ≈0,85 – коэффициент полезного действия грузовой лебедки.

Для заданного режима работы ПВ = 40% и требуемой мощности по [Приложению 3] выбирается тип электродвигателя и указываются его основные параметры. Из-за того, что в каталоге нет двигателя достаточной мощности, можно устанавливать два однотипных двигателя с соответствующей суммарной мощностью. Согласно, [Приложения 3] выбираем 2 однотипных двигателя МТF 412-6, N=30+30=60кВт , n_дв=970 об/мин и максимальный крутящий момент М_max=932 Нм.

2)При заданной скорости подъема (v, м/с) и выбранном диаметре барабана (D_б, м) требуемая частота вращения барабана:

n_б = 60*v*m/(π*D_Б), об/мин,

n_б =60*0,5*2/(3,14*0,305)=62,6 об/мин.

где m – кратность полиспаста.

3)Требуемое передаточное число редуктора:

u_p = n_дв/n_б.

u_p =970/62,6=15,4.

4)Крутящий момент на валу грузового барабана (тихоходного вала редуктора):

М_кр =(Q*D_Б*k_н)/2*m*n, кНм,

М_кр =(320*0,305*1,1)/2*2*4=6,7 кНм.

где Q – грузоподъемность крана, кН;

D_Б – диаметр барабана, м;

k_н – коэффициент неравномерного нагружения лебедок.

Согласно [Приложению 3] при u_p =15,4; n_дв =16 об/с; М_кр =6,7 кНм и режиме работы Т выбирается цилиндрический горизонтальный редуктор типа Ц2-1000 с передаточным отношением u_н =12,5.

1.4.Выбор тормоза

1)Расчетный тормозной момент:

М_Т = (k_т*Q*D_Б*ŋ₀)/2*n*m*u_н, кНм.

М_Т =(2*320*0,305*0,85)/2*4*2*12,5=0,829 кНм=829Нм

где k_т =2 - коэффициент запаса торможения cм. [Таблица1].

Согласно [Приложению 3] при М_Т = 829 Нм устанавливаем тормоз типа ТКГ-400, максимальным тормозным моментом М_Т = 1500 Нм, D_ш =400 мм

D_ш - диаметр тормозного шкива