Примеры расчета

Сопротивление, создаваемое раскачиванием груза на гибком подвесе

Полное сопротивление

Необходимая мощность двигателя

Выбираем двигатель типа МТF 012-6, имеющий параметры N=2,2 кВт при ПВ=40%, n=890 об/мин, Т_max=56 Н∙м, I_p=0,029 кг∙м².

Частота вращения колеса

Требуемое передаточное число

Выбираем редуктор ВК-350 с u_p=14,67, N=3,0 кВт, n=1000 об/мин.

Номинальный момент на тихоходном валу

Расчетный эквивалентный момент на тихоходном валу

где – коэффициент долговечности.

Т.к. Т_р.э. < Т_Т, то условие долговечности выполняется.

Фактическая скорость передвижения тележки

Фактический КПД механизма

где – КПД подшипников;

– КПД муфты.

Фактическая мощность двигателя для передвижения тележки

Расчет тормозного момента и выбор тормоза.

где f_cц – коэффициент сцепления ведущих ходовых колес с рельсами.

Значение замедления или торможения можно принять равным а=(0,5…1,0)[а].

Однако оно может быть и больше, если обеспечивается запас сцепления ходовых колес с рельсами.

Примем а=0,5∙[а_max]=0,5∙0,87=0,435 м/с².

Статический момент сопротивления передвижению незагруженной тележки при торможении, приведенный к валу электродвигателя

Динамический момент при торможении, приведенный к первому валу

Тормозной момент

Выбираем тормоз ТКТ-200 с М_Т=160 Н∙м и регулируем.

Пример 9. В цехе был установлен поворотный кран с тележкой с канатгой тягой без противовеса. Необходимо определить вес противовеса и рассчитать нагрузки на опоры с противовесом и без него.

Рассчитать также механизм поворота крана с противовесом, учитывая, что в механизме поворота был установлен червячный редуктор с передаточным числом равным 63.

Исходные данные:

• грузоподъемность – 3,2 т;

• вес тележки – 5000 Н;

• вес стрелы – 8000 Н;

• масса подвески – 36,4 кг;

• вес механизма – 500 Н;

• вылет максимальный – 4,0 м;

• вылет минимальный – 1,5 м;

• частота вращения крана – 1,5 об/мин;

• группа классификации механизма –М4.

Кран поворотный с тележкой и противовесом.

Расчет механизма поворота (схема крана, рис.3.2 [2]).

Вес противовеса G_пр определяется по двум условиям: тележка загружена и находится на конце консоли и тележка без груза находится на минимальном расстоянии от оси колонны.

На основании существующих рекомендаций принимаем следующие недостающие для расчета данные:

Сила тяжести и подвески

Составляем уравнения моментов:

откуда

Нагрузки на опоры

а) кран без противовеса

Вертикальная сила, приходящаяся на опорный подшипник

Горизонтальная реакция

б) кран с противовесом и грузом

в) кран с противовесом, без груза, тележка на минимальном вылете

Анализ полученных результатов показывает, что при установке противовеса вертикальная реакция увеличилась, а горизонтальная уменьшилась во всех расчетных случаях.

Дальнейшие расчеты выполняем при следующих нагрузках на опоры:

вертикальная сила R_V =87548 Н;

горизонтальная сила Н = 85561 Н.

В соответствии с рисунком 1 предварительно принимаем:

• диаметр радиального подшипника d₂ =120 мм;

• диаметр упорного подшипника d₃ =70 мм;

• диаметр ролика D_р =150 мм;

• диаметр цапфы ролика d_ц.р. =60 мм;

• диаметр колонны D_k =250 мм;

• коэффициент трения в подшипниковых опорах f =0,015;

• коэффициент трения качения ролика μ=0,25 мм (табл.2.2 и 2.3 [2]).

Момент сил трения в упорном подшипнике

Момент сил трения в радиальном подшипнике

Момент сил трения в нижней опоре [2]

Статический момент трения в опорах

Время пуска

Момент инерции медленно поворачивающихся частей крана и груза

Момент сил инерции

Суммарный момент

Мощность двигателя

Выбираем двигатель типа МТF 011-6, имеющий параметры N=1,4 кВт при ПВ=40%, n=885 об/мин, М_max=39 Н∙м, I_p=0,021 кг∙м².

Передаточное число

Передаточное число открытой пары

Выбор тормоза.

Выбираем тормоз ТКТ-100 с Т_Т=20 Н∙м и регулируем.

Время разгона

Для увеличения времени пуска можно установить муфту предельного момента.