Грузоподъемные машины. Расчет автомобильного крана. Учебно-методическое пособие

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

Таблица П.1

Варианты задания на курсовой проект "Автокран"

см

, м / с

, т

гр

Вариант задания

Грузоподъемность

макс. Q

, т··м

гр

макс М

Грузовой момент

Высота подъема гру-

за H, м

1 3,2 15 10 0,70 1,5 40,0 0,16 5,0 3 1 8 2 4,0 20 10 0,70 1,5 40,0 0,16 6,0 3 2 9 3 5,0 25 12 0,65 1,5 45,0 0,16 8,0 3 3 10 4 6,3 30 12 0,65 1,4 45,0 0,16 10,0 5 8,0 40 12 0,65 1,4 45,0 0,14 12,0 6 10,0 50 16 0,60 1,4 50,0 0,14 15,0 7 12,5 60 16 0,60 1,3 50,0 0,14 16,0 8 16,0 65 16 0,55 1,3 50,0 0,14 20,0

9 20,0 75 20 0,55 1,3 55,0 0,12 20,0 10 25,0 80 20 0,50 1,2 55,0 0,12 22,0 11 32,0 95 25 0,50 1,2 60,0 0,12 25,0 12 40,0 120 25 0,45 1,2 60,0 0,10 25,0 13 50,0 150 25 0,45 1,1 60,0 0,10 30,0 14 15 16 17 18

3,2 12 12 0,65 1,6 40,0 0,15 10,0 4,0 16 12 0,65 1,6 40,0 0,15 10,0 5,0 20 12 0,65 1,6 45,0 0,15 10,0 6,3 25 16 0,60 1,6 45,0 0,16 15,0

8,0 30 16 0,60 1,5 45,0 0,16 150 1 3 10 19 10,0 40 16 0,55 1,5 50,0 0,16 15,0 20 12,5 50 20 0,55 1,5 50,0 0,16 20,0 21 16,0 60 20 0,55 1,4 50,0 0,14 20,0 22 20,0 65 25 0,50 1,4 55,0 0,14 20,0 23 25,0 75 28 0,50 1,4 55,0 0,14 25,0 24 32,0 80 28 0,50 1,3 60,0 0,14 25,0 25 40,0 95 28 0,50 1,3 60,0 0,12 25,0 26 50,0 120 28 0,50 1,3 60,0 0,12 30,0

к

каната V

Скорость подъемного

,об/мин

кр

Время подъема стре-

крана п

Частота поворота

Скорость телескопи-

лы t, с

Грузооборот П, т/час

рования стрелы t, м/с

Занятость крана п

(количество смен)

Номер нагрузочного

графика (прил. 1)

3 4 12 3 5 16 2 6 8 2 7 9 2 8 10 1 9 12 1 10 16 1 10 8 1 9 9 1 8 10 2 7 12 2 6 16 2 5 8 1 4 9

1 2 12 1 1 16 2 2 8 2 3 9 2 4 10 2 5 12 1 6 16 1 7 12

, лет

кр

Срок службы крана

Z

81

Приложение 2

Нагрузочные графики работы автокрана

1,0 Q

0,8

0,6

0,4

0.2

0. С

i/Cx

i /Qгр макс

0,25 0,5 1,0 0 0,5 1,0 0 0,5 0,7 1,0 0 0,75 1,0 0 0,25 0,75 1,0

№ 1 № 2 № 3 № 4 № 5

Q

i /Qгр макс

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0.

С

0,25 1,0 0 0,25 0,5 0,75 1,0 0 0,75 1,0 0 0,5 1,0 0 1,0

i/Cx

№ 6 № 7 № 8 № 9 № 10

Приложение 3

Таблица П.3.1

Группы режимов работы кранов в целом

Режим

нагружения

Коэффи-

циент

распре-

деления

нагрузок

Легкий – Q1 0, 125

Средний – Q2 0, 250

Тяжелый – Q3 0, 500

Весьма тяже-

1, 000

лый – Q4

U0 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9

Максимальное число рабочих циклов

1.6· 104

3,2·

104

А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8 А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8

А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8

Класс использования

6,3·

104

1,25·

105

2,5·

105

5·

105

1·

106

2·

106

4·

106

>4· 10

6

82

Группы режимы работы механизмов

Режим

нагружения

Коэффициент распре-

деления

нагрузок

Л – Q1 0, 125 С – Q2 0, 250

Т – Q3 0, 500

ВТ – Q4 1, 000

Т0 Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 Т7 Т8 Т9

Общая продолжительность использования , ч

200 400 800 1,6 ·

М1 М2 М3 М4 М5 М6 А7 М8 М1 М2 М3 М4 М5 М6 М7 А8 М2 М3 М4 М5 М6 М7 М8

М1 М2 М3 М4 М5 М6 М7 М8

Класс использования

10

3,2 ·

3

103

6,3 ·

103

12,5·

103

25·

10

Минимальные значения коэффициентов, зависимых от режима работы механизмов:

запаса канатов к

, тормозов кзт; конструктивных размеров барабана кбр, блока к

зап

Группа

классификации

Канаты, к

Подвижные

Неподвижные кбр кбл к

Барабаны Блоки Тормоза

зап

А1 – М1 3,15 2,5 11,2 12,5 1,5 А2 – М2 3,35 2,5 12,5 14,0 1,5 А3 – М3 3,55 3,0 14,0 16,0 1,5 А4 – М4 4,0 3,5 16.0 18,0 1,75 А5 – М5 4,5 4,0 18,0 20,0 2,0 А6 – М6 5,6 4,5 20,0 22,4 2,5 А7 – М7 7,1 5,0 22,4 25,0 2,5 А8 – М8 9,00 5,0 25,0 28,0 2,5

Коэффициенты полезного действия механизмов

Коэффициенты полезного действия блоков и полиспастов

Таблица П.3.2

50·

3

10

100·

3

10

3

Таблица П.3.3

бл

зт

Приложение 4

Таблица П.4.1

Подшипники

КПД блоков ηбл при углах охвата αº канатом

180º 90º 45º

Качения 0,98 0,985 0,99 Скольжения 0,95 0,96 0,975

83

Коэффициенты полезного действия передач (средние значения)

КПД при подшипниках Вид передачи

скольжения качения

Зубчатая цилиндрическая в масляной ванне 0,96 0,98

= // = в кожухе с густой смазкой 0,945 0,965 = // = открытая 0,935 0.955 Зубчатая коническая в масляной ванне 0,95 0,97 = // = в кожухе с густой смазкой 0,935 0,955 = // = открытая 0,925 0,945 Червячная цилиндрическая передача iр >30 0,74 = // = 14 < iр < 30 0,85 Червячная глобоидная передача 40 < iр < 63 0,65 = // = 20 < iр < 40 0,73

Планетарная с ведомым водилом 0,72 Цепная в масляной ванне 0,95 0,97 Открытая с густой смазкой 0,93 0,95

Таблица П.4.2

84

Канат типа ЛК-Р (6 × 19 = 114 проволок, с органическим сердечником) ГОСТ 2688

Расчетный предел проволоки при растяжении, МПа (кгс /мм2)

Приложение 5

Таблица П.5.1

1370 (140)

1470

(150)

1568

(160)

1666

(170)

1764

(180)

1863

(190)

Разрывное усилие каната в целом, кН

100 пог. м

Диаметр

Масса в кг

каната, мм

5,0 9.35 11.9 12.7 13.6 14.4 15.3 16.1 17.0 5,4 11.09 14.1 15.1 16.1 17.11 18.1 19.1 20.1 6,8 16.65 21.1 22.7 24.2 25.7 27.2 28.8 30.3 8,1 24.42 31.1 33.3 35.5 37.8 40 42.2 44.4 8,8 29.1 37 39.6 42.4 45 47.6 50.30 53

9,5 34.23 43.6 46.7 49.9 52.9 56.1 59.2 62.4 11,5 48.22 61.5 65.85 70.25 74.65 79.05 83.45 87.85 12,5 55.75 69.7 74.8 79.8 84.7 89.6 94.7 98.85 13,5 59.76 76.2 81.65 87.05 92.5 97.95 103.45 108.85 15,0 80.5 102.00 109.50 117.00 124.50 131.50 138.50 146.00 16,5 97.5 124.00 133.00 141.50 150.5 159.50 168.50 177.50 17,5 106.8 136.20 145.90 155.65 165.35 175.10 184.80 194.00 19,5 134.0 170.50 182.5 195.00 207.00 219.50 231.50 243.50 21,0 163.1 208.00 222.8 237.70 252.50 267.40 282.25 297.00 22,0 172.1 219.00 235.00 250.50 266.00 282.00 297.50 313.50 24,0 205.7 262.35 281.10 299.80 318.00 337.25 356.00 374.00 25,0 223.1 284.00 304.50 325.00 345.50 365.50 385.50 406.00 27,5 267.4 340.50 365.50 389.50 413.50 438.50 462.50 487.00 30,5 326.2 416.00 445.50 475.00 504.50 534.50 564.00 594.00 32,0 359.9 459.05 491.90 524.65 557.45 590.25 623.05 655.50 33,0 390.0 497.50. 532.50 568.00 603.50 639.50 674.50 710.50 36,0 465.3 593.00 635.50 678.00 720.00 762.50 804.50 847.50 38,5 539.9 688.50 737.50 786.50 835.50 884.00 930.50 -------41,0 608.8 776.00 831.50 884.00 939.00 994.50 104.500 --------

Пример условного обозначения каната с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р, диаметром 15 мм, грузового назначения, из проволоки без покрытия, марки В, левой односторонней свивки, нераскручивающийся, маркировочной группы 1764 МПа (180 кгс /мм2):

Канат 15-Г-В-Л-О-Н-1764 (180) ГОСТ 2688.

Тот же типоразмер каната, но из проволоки марки 1, оцинкованный по группе ОЖ, правой крестовой

свивки, нераскручивающийся, маркировочной груп-

Рис. П.5.1. Эскиз каната по ГОСТ 2688

пы 1370 МПа (140 кгс /мм2):

Канат 15-Г-1-ОЖ-Н-1370 (140) ГОСТ 2688.

1962

(200)

85

Таблица П.5.2

каната, мм

Канат типа ТЛК-О (6 × 37 = 222 проволоки, с органическим сердечником) ГОСТ3079

Расчетный предел проволоки при растяжении, МПа

1270 (130) 1370 (140) 1470 (150) 1568 (160) 1667 (170) 1764(180) 1863(190)

Диаметр

15,0 80,0 94300 101500 108500 116000 123500 130500 138000 17,0 99,9 118000 127000 136000 145000 154000 163000 172500 19,0 126,6 149500 161000 172500 184000 195500 206500 218000 20,5 156,6 184500 199000 213000 227500 242000 256000 270500 22,5 183,9 217000 234000 250500 267500 284000 300500 317500 24,5 213,8 252500 272000 291500 311000 330500 350000 369000 26,0 252,1 297500 320500 343500 366500 389500 412500 435500 28,0 282,4 334000 359500 385000 410500 436000 462000 487500 30,0 319,2 377000 406500 435500 464000 493500 522500 551500 32,0 366,1 433000 466000 499000 532500 566000 599500 632500 33,5 415,6 491000 529000 566500 604500 642500 680000 718000 37,5 506,1 598500 644500 690500 763000 782500 828500 871000 41,0 615,9 728000 784000 840500 896500 952000 1005000 1060000 45,0 735,9 867000 937500 1000000 1070000 1130000 1200000 1270000

48.5 848,0 1000000 1075000 1155000 1230000 1305000 1385000 1465000 52,0 1006,7 1190000 1275000 1370000 1460000 1555000 1645000 1735000 56,0 1139 1345000 1445000 1550000 1650000 1755000 1865000 1965000

Рис. П.5.2. Эскиз каната по ГОСТ 3079

100 пог. м

Масса в кг

Разрывное усилие каната в целом, кН

Пример условного обозначения каната с

точечным и линейным касанием проволок в

прядях типа ТЛК-О, диаметром 28 мм,

грузового назначения, из проволоки без

покрытия, марки В, левой односторонней

свивки, нераскручивающийся, маркировочной

группы 1764 МПа (180 кгс /мм2):

Канат 28-Г-В-Л-О-Н-1764 (180) ГОСТ 3079.

Тот же типоразмер каната, грузового назна-

чения, но из проволоки марки 1, оцинкованный

по группе ЖС, правой, крестовой свивки, не-

раскручивающийся, маркировочной группы

1372 МПа (140 кгс /мм2):

Канат 28-Г-1-ЖС-Н-1372 (140) ГОСТ 3079.

86

Приложение 6

№

Крюки однорогие

Таблица П.6

Основные размеры однорогих крюков для грузоподъемных машин (по ГОСТ 6627)

Грузоподъемность, т

при режиме работы

Крюк

1М 4М 6М 5 1,0 0,8 0,63 32 24 90 120 20 28 М16 45 25 0,6 0,7 6 1,25 1,0 0,8 36 26 105 130 22 32 М20 50 30 0,9 1,0 7 1,6 1,25 1,0 40 30 120 140 24 36 М20 55 30 1,3 1,5 8 2 1,6 1,25 45 33 130 160 26 40 М24 65 35 1,7 1,9 9 2,5 2 1,6 50 36 145 180 30 45 М27 70 40 2,6 2,9

10 3,2 2,5 2 55 40 165 220 34 52 М30 85 45 3,6 4,1 11 4 3,2 2,5 60 45 180 300 38 55 М33 90 50 4,5 5,7 12 5 4 3,2 65 50 195 375 40 65 М36 95 55 6,45 8,9 13 6,3 5 4 75 55 250 410 48 75 М42 105 60 9,6 12,2 14 8 6,3 5 85 65 280 475 54 82 М48 120 70 13,5 17,7 15 10 8 6,3 95 75 310 520 60 90 М52 135 75 18 23 16 12,5 10 8 110 85 340 580 65 100 М56 150 80 26 33 17 16 12,5 10 120 90 415 600 75 115 М64 165 90 37 44,5 18 20 16 12,5 130 100 440 630 80 130 Тр70х10 180 95 50 56 19 - 20 16 150 115 480 660 90 150 Тр80х10 210 100 70 82,5 20 - 25 20 170 130 535 730 102 164 Тр90х12 230 115 102 121 21 - 32 25 190 145 580 800 115 184 Тр100х12 260 130 130 150 22 - 40 32 210 160 675 960 130 205 Тр110х12 280 140 170 206 23 - 50 40 240 180 735 1050 150 240 Тр120х16 330 150 262 312 24 - 63 50 270 205 820 1100 165 260 Тр140х16 360 175 353 400 25 - 80 63 300 230 840 1200 190 290 Тр160х16 400 190 520 600 26 - 100 80 320 250 860 1300 200 320 Тр170х16 440 210 585 695

D S

L Масса, кг

Тип Тип

А Б

b

h

d

1

l

1

2

А Б

Крюки по ГОСТ 6627 имеют два ис-

полнения. Крюки исполнения типа А имеют укороченное цевье. Крюки исполнения типа Б имеют удлиненное цевье (сравните параметр L) и применяются в соответствующих крюковых подвесках (см. рис. 1.7)

Пример обозначения крюка грузоподъемностью 10 т, с удлиненным цевьем, для среднего режима работы (2М - 4М):

Крюк 16Б ГОСТ 6627.

Рис. П.6. Чертеж грузового крюка по ГОСТ 6627

87

Приложение 7

Параметры ручьев блоков для проводки грузовых канатов

Таблица П.7

Основные размеры профиля обода литых блоков, мм (Рис. П.7)

Диаметр

каната

D при режиме работы

1A-2A 3A-4A 5A-6A 7A-8A

h B

B1 B2 R r r

r

1

2

4,8 70 80 100 120 12,5 8 16 24 4 10 6 2,5 6,2 90 100 125 160 15,5 8 20 28 5 12 6 2,5

8,7 120 140 175 220 22,0 8 25 32 5,5 13 6 3,0 11,0 155 180 220 275 28,0 10 30 40 7,5 15 8 4,0 13,0 180 210 260 325 32,0 10 35 46 8 20 8 4,0 15,0 210 240 300 375 35,0 10 45 56 9 25 8 4,0 19,0 265 300 380 480 45,0 15 50 64 10 30 10 5,0 24,0 340 385 480 600 60,0 18 60 75 15 35 15 5,0 28,0 390 450 560 700 70,0 20 75 90 16 40 20 6,0 34,0 475 550 680 850 85,0 22 95 110 19 40 25 7,0 39,0 550 575 780 975 95,0 22 100 115 24 45 30 9,0

Рис. П.7. Чертеж профиля ручья блока по ОСТ 24. 191.05 - 82

Примечание. Литые блоки для проводки канатов изготавливают из чугуна и стали. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов ПБ10-382-00 запрещают применение литых чугунных блоков в грузоподъемных и стрелоподъемных устройствах. Марки материалов для изготовления литых блоков и барабанов приведены в табл. П.6. Поддерживающие блоки, предназначенные для ограничения провеса каната, должны иметь минимальный диаметр (8 ÷ 10 dк), минимальный момент инерции, минимальное сопротивление вращению.

88

Конструкционные стали

Прочностные характеристики сталей для грузоподъемных машин

Марка стали,

термообработка

и температура °С

ВСт3сп

ВСт4сп

ВСт3Гпс

09Г2

09Г2Д

09Г2С

09Г2СД

17Г1С

14Г2АФ

14Г2АФД

15ХСНД

10ХСНД

Сталь 20

Н. 900

Сталь 20

Н. 900 – 920

От. 600 – 650

Сталь 35

Н. 860 – 880

От. 600 – 650

Сталь 45

Н. 830 – 860

От. 550 – 630

Сталь 40Х

Н. 850 – 870

От. 560 – 650

В таблице обозначена термообработка: Н – нормализация; От – отпуск.

Механические свойства

при растяжении

Предел проч-

ности σВ,

МПа

380 – 490

420 – 540

380 – 490

450 500 500 480 470 460

520

550

500 540 540 540 520 410 245 - 55

430 390 375 355 530 470 470 430 570 530 530 470 590 570 530

Предел теку-

чести σТ, МПа

240

270

250

310 350 350 330 310 290 360 350

400

350

400

215 195 185 175 275 245 245 215 315 275 245 245 345 315 275

Ударная вязкость,

Дж / см2,

При температуре, С°

+20 - 20 -40 -70

80

40

70

30 50 70 60 40

100

80 70

65 60 60 60

-

50 30

-

- 45

-

- - 45

- - 40

-

55 55

-

55 50 45 40

-

35 35 40 35

-

30 30

- 60 35 35

35 30 30

-

40

35

30

35

30

35

30

40 -

-

35

40

30

30 30 50

35

50

30

50

30

50

30

-

Приложение 8

Таблица П.8.1

ГОСТ

или ТУ

5 – 9

- ГОСТ 1050 ≤ 80

ГОСТ 380

ГОСТ

19281

ГОСТ

19282

Поковка

ГОСТ 8479

Толщина

проката,

поковки,

мм

5 – 9 10 – 25 26 – 40

5 – 9 10 – 30 31 – 40

10 – 20 21 – 32

4

5 – 9 10 – 20 21 – 32 33 – 60

4 – 9 10 – 20

4

5 – 9 10 – 50

4 – 9 10 – 32

4 – 9 10 – 15 16 – 32 33 – 40

≤ 100 101 – 300 301 – 500 501 – 800

≤ 100 101 – 300 301 – 500

501 - 800

≤ 100 101 – 200 201 – 300

89

Таблица П.8.2

Пределы выносливости и коэффициенты безопасности сталей для механических передач

Термическая

обработка

Нормализация,

Улучшение

Объемная

закалка

Закалка ТВЧ по

контуру

(модуль m > 3)

Закала ТВЧ

сквозная с ох-

ватом впадины

(m < 3)

Азотирование HV

Цементация и

закалка

Нитроцемента-

ция и закалка

0

σ

- предел длительной контактной выносливости; σ

H

Твердость

Стали σ

зубьев

40ХН;

35ХМ

HRC 45-55 40Х; 40ХН;

35ХМ и др.

На поверх-

ности

HRC 56-63

На поверх-

ности

HRC 42-50

550 - 750

На поверх-

ности

HRC 56-63

На поверх-

ности

HRC 56-63

У7; У8

40Х; 40ХН;

35ХМ и др

40Х;

40ХФА;

40ХН2МА

Цементиру емые стали

25ХГМ

МПа

2НВ+70

18НRC+

+150

17HRC+

+200

1050

23HRC

0

,

H

SH σ

1,1

1,2

0

F

0

,

F

МПа

1,8H

B

500

630

375

10H

RC

+240

600

750

SF [σH],

МПа

2,8 σT

1,75

40HRC

30HRC 1000

1,55

40HRC

[σF],

МПа

2,7HB

1400

1260

1430

1200

1520

, - предел длительной изгибной

выносливости; [σH] – допускаемые контактные напряжения; [σF] – допускаемые напряжения при изгибе; SН , SF – коэффициенты безопасности для контактной и изгибной прочности.

Таблица П.8.3

Допускаемые напряжения [σ] (МПа) для расчета барабанов и блоков

в зависимости от режима работы механизмов

Допускаемые напряжения для групп режима работы Марка материала

1М 2М 3М 4М 5М 6М Сталь ВМСт3сп 200 170 170 150 130 110 Сталь 20 210 180 180 160 140 120 Сталь 09Г2С 260 225 225 195 165 140 Сталь 15ХСНД 280 240 240 210 175 150 Сталь 35 Л – 1 230 210 210 170 140 120 Сталь 55 Л – 1 260 230 230 200 165 140 Чугун СЧ 15 – 32 110 100 100 90 --- --Чугун СЧ 18 – 36 130 115 150 100 90 --Чугун СЧ 24 – 44 170 150 150 130 115 100

90