
- •Министерство образования и науки Украины
- •А.М.Маковский, п.Ф.Лях, и.А.Лукьянов расчеты крановых механизмов с применением электронных таблиц excel
- •1 Расчет механизмов грузоподъемного крана
- •2 Расчет механизмов башенного крана………………71
- •2.4.5 Выбор диаметров блоков………………………………………….115
- •2.4.6 Расчёт геометрических размеров рабана…………………….....115
- •2.4.7 Выбор двигателя…………………………………………………..116
- •2.4.9 Выбор муфты двигателя и тормоза………………………………119
- •3 Расчет деталей и узлов крановых механизмов……………………………………………………….131
- •Введение
- •1 Расчет механизмов грузоподъемного крана
- •1.1.1.2 Выбор схемы механизма
- •1.1.1.3 Выбор крюковой подвески
- •1.1.1.4 Выбор каната
- •1.1.1.5 Выбор диаметров блоков
- •1.1.1.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •1.1.1.7 Выбор двигателя
- •1.1.1.8 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •1.1.1.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •1.2 Механизм передвижения грузовой тележки
- •1.2.1.2 Выбор схемы механизма
- •1.2.1.11.1 Выбор муфты двигателя
- •Момент инерции вращающихся частей механизма
- •Время пуска тележки без груза
- •По рассматриваемому примеру:
- •Результаты расчетов, выполненных программой:
- •Момент инерции тележки с грузом при торможении
- •2 Расчет механизмов башенного крана
- •Тип крана башенный электрический
- •2.1 Механизм подъема груза
- •2.1.1 Проектировочный расчет
- •2.1.1.2 Выбор схемы механизма
- •2.1.1.3 Выбор крюковой подвески
- •2.1.1.4 Выбор каната
- •2.1.1.5 Выбор диаметров блоков
- •2.1.1.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.1.1.7 Выбор двигателя
- •2.1.1.8 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •2.1.1.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •2.2 Стреловой механизм изменения вылета груза
- •2.2.1.2 Выбор схемы механизма
- •2.2.1.4 Выбор диаметров блоков
- •2.2.1.5 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.2.1.7 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •2.2.1.8 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •2.3 Механизм вращения поворотной части крана
- •2.3.2 Выбор схемы приводного механизма
- •2.3.3 Определение моментов сопротивления вращению поворотной части крана
- •2.4 Механизм передвижения грузовой тележки с канатной тягой (проектировочный расчет)
- •2.4.5 Выбор диаметров блоков
- •2.4.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.4.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •2.5 Механизм передвижения башенного крана (проектировочный расчет)
- •3 Расчет деталей и узлов крановых механизмов
- •3.1 Ось барабана
- •Значение заносим в программу:
- •Значения длин участков a, b, c и l заносим в программу.
- •Значения , ,, , , заносим в программу:
- •Результаты расчетов, выполненные программой:
- •3.2 Подшипники оси барабана
- •Значения ,,,,,,,,,,заносим в программу:
- •Результаты расчетов, выполненных программой:
- •3.3 Узел крепления каната к барабану
- •Исходные данные заносим в программу:
- •Исходные данные заносим в программу:
- •Расчетные таблицы excel, формулы и их структурное представление
Момент инерции вращающихся частей механизма
Момент инерции тележки с грузом
Момент инерции тележки с грузом и вращающихся частей механизма
Номинальный момент двигателя
Среднепусковой момент двигателя
где ср – коэффициент средней перегрузки двигателя, ср=1,6.
Статический момент на валу двигателя при пуске груженой тележки
Время пуска тележки с грузом
где
д
– угловая
скорость двигателя,
Допустимое
значение
.
По рассматриваемому примеру:
,
,
,
,
,
где
Результаты, полученные при расчете с помощью программы:
Момент инерции массы тележки с грузом, кг·м2 |
Jгр.т |
0,53 |
Момент инерции вращ. частей механизма, кг·м2 |
Jвр |
0,47 |
Момент инерции массы тележки с грузом и вращающихся частей механизма, кг·м2 |
Jмех.пгр |
0,99 |
Номинальный момент двигателя, Н·м |
Т д.н |
57,2 |
Среднепусковой момент двигателя, Н·м |
Тд.ср.п |
91,5 |
Статический момент на валу двигателя при пуске тележки, Н·м |
Т ст.пгр |
39,5 |
Время пуска тележки с грузом, с |
tnгр |
1,8 |
1.2.2.2 Определение времени пуска тележки без груза
Момент инерции тележки без груза
Момент инерции тележки без груза с учетом вращающихся частей механизма
Статический момент на валу двигателя при пуске порожней тележки
где
- сопротивления передвижению тележки
от трения в колесах, уклона пути и
ветрового напора:
(кран работает в закрытом помещении).
Время пуска тележки без груза
По рассматриваемому примеру:
,
,
где
Результаты расчетов, выполненных программой:
Момент инерц. тележки без груза при пуске, кг·м2 |
Jт.п0 |
0,11 |
Момент инерции массы тележки без груза и вращающихся частей механизма при пуске, кг·м2 |
Jмех0 |
0,58 |
Статический момент на валу двигателя при пуске порожней тележки, Н·м |
Т ст.п0 |
3,60 |
Время пуска тележки без груза, с |
tn0 |
0,6 |
1.2.2.3 Определение допустимого значения времени пуска тележки
без груза по условию отсутствия скольжения колес
Допустимое ускорение тележки
Значения μсц и f0 приведены в проектировочном расчете при выборе тормоза для механизма передвижения тележки.
Допустимое время пуска порожней тележки
По примеру:
,
Условие
отсутствия скольжения колес
не выполняется. Необходимо увеличить
время пуска порожней тележки путем
ввода добавочных сопротивлений в цепь
ротора двигателя.
В программе:
Допустимое ускорение тележки, м/с2 |
[an] |
0,50 |
Допустимое время пуска порожней тележки, c |
[tn0] |
1,6 |
Условие отсутствия скольжения колёс |
tn0 >= [tn0] |
|
1.2.2.4 Определение времени торможения тележки с грузом
Момент инерции тележки с грузом при торможении
Момент инерции массы тележки с грузом и вращающихся частей механизма при торможении
Статический момент на валу двигателя при торможении груженой тележки
Время торможения тележки с грузом
По примеру:
,
,
В программе:
Момент инерции тележки с грузом, кг·м2 |
Jт.тгр |
0,38 |
Момент инерции вращающ. частей механизма, кг·м2 |
Jвр |
0,47 |
Момент инерции массы тележки с грузом и вращ. частей механизма, кг·м2 |
Jмех.тгр |
0,85 |
Статический момент на валу двигателя при торможении гружёной тележки, Н·м |
Т ст.пгр |
6,22 |
Тормозной момент выбранного тормоза, Н·м |
Тт |
30 |
Время торможения тележки с грузом, с |
tТгр |
3,3 |
1.2.2.5 Определение допустимого времени торможения тележки с грузом
Допустимое время торможения тележки
,
где Sт - допустимый путь торможения тележки с грузом.
По примеру допустимый путь торможения тележки с грузом принят Sт =1,4м (половина расстояния от буфера до упора при крайнем положении тележки).
Тогда
Условие
выполняется.
Результат расчета программой:
Допустимый путь торможения тележки с грузом, м |
Sт |
1,4 |
Допустимое время торможения тележки, с |
[tТгр] |
3,5 |
Условие, удовлетворяющее расчёту |
tТгр<=[tТгр] |
|
1.2.2.6 Расчет двигателя на нагрев
Среднеквадратичный момент на валу двигателя за цикл операции
,
где tугр – время установившегося движения тележки,
где Lт – наибольший путь тележки по мосту при пролете крана L;
tуо – время установившегося движения порожней тележки,
tуо tугр.
По примеру:
.
Условие
выполняется.
В программе:
Наибольший путь тележки по мосту при пролёте крана L, м |
LT |
10,0 |
Время установившегося движения, с |
tугр |
12,5 |
Среднеквадратичный момент на валу двигателя за цикл, Н·м |
Tсрц |
38,0 |