Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Донской Государственный Технический Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ПТМ ПР2 Расчет мех передв тележки МК

.docx

Скачиваний:

117

Добавлен:

19.03.2016

Размер:

259.19 Кб

Скачать

☆

Расчет механизма передвижения тележки мостового крана

1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕЛЕЖКИ

Тележка (рис. 1) имеет приводные ходовые колеса 1 и холостые ходовые колеса 2, вертикальный редуктор 3, электродвигатель 4, зубчатые полумуфты 5, промежуточный вал 6, упругую муфту 7 и тормоз 8. На металлоконструкции тележки 9 установлен механизм подъема груза 10.

Рис. 1. Кинематическая схема тележки мостового крана: а — механизм передвижения с навесным редуктором; б — механизм передвижения с редуктором на лапах

В случае применения навесных редукторов типа ВКН, Ц3ВК, Ц3ВКФ применяют штырь 11, препятствующий поворачиванию редуктора вокруг оси ходового колеса (рис. 1, а). В случае применения редукторов на лапах типа ВК, ВКУ применяют зубчатую муфту 12 и групповое болтовое соединение 13 (рис. 1, б).

Центр тяжести тележки с грузом расположен в центре между опорными точками ходовых колес (рис. 1, б).

Исходные данные:

1) грузоподъемность (масса груза)

2) скорость передвижения

3) группа классификации механизма М5;

4) режим нагружения L2 (умеренный) — по ИСО 4301/1 и [1].

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МАССЫ ТЕЛЕЖКИ

Массу тележки можно выразить зависимостью:

где — эмпирический коэффициент.

Масса тележки с грузом

Вес тележки

где — ускорение свободного падения.

Вес груза

Вес тележки с грузом

3. ВЫБОР ХОДОВЫХ КОЛЕС

Максимальная статическая нагрузка на ходовое колесо

где — количество ходовых колес. В нашем случае (рис. 1, б):

Согласно справочнику [2, с.319] примем диаметр ходового колеса (табл. 1). Диаметр внутреннего отверстия подшипника (ОСТ 24.090.09); плечо трения качения (по данным ВНИИПТМаш [3, с. 94]) — для стальных колес и рельсов с выпуклой головкой (табл. 2).

Таблица 1

Несущая способность ходовых колес

от 3

до 5

свыше 5

до 10

свыше

до 20

свыше

до 25

свыше

до 32

свыше

до 50

свыше

до 80

свыше

до 100

свыше

100

200

250

320

400

500

560

630

700

710

800

900

1000

900

1000

Таблица 2

Размеры ходовых колес, мм

200	250	320	400	500	560	630	710	800	900	1000
45	50	60	90	110	120	130	130	150	170	180
0,4	0,4	0,4	0,6	0,6	0,6	0,8	0,8	1,0	1,2	1,2
230	290	360	450	550	600	680	770	880	980	1080

4. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЮ

Сила сопротивления передвижению тележки с грузом (при отсутствии уклона и ветра)

(1)

где — коэффициент трения качения подшипника буксы (согласно [2, С.237]: для роликовых и шариковых подшипников); — коэффициент сопротивления реборды (cогласно [2, С.422] для крановых тележек при гибком (кабельном) и жестком (троллейном) токопроводе соответствено).

Примем кабельный токопровод (). По формуле (1) получим

5. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Мощность электродвигателя

где — предварительное значение КПД механизма передвижения.

Примем

Получим

Согласно данным ВНИИПТМаш [4, с.103] для режимов «Л, С, Т» и ВТ продолжительность включения в час (ПВ) составляет, %: 15; 25–40; 40 и 60.

Примем ПВ = 40%, так как задан режим работы L2 (умеренный), по ИСО 4301/1. Приравниваем его к режиму «C» (среднему) по терминологии, принятой в [4, с.103].

Примечание: из таблиц ВНИИПТМаш [4, с.103] следует, что режимы работы «Л, С, Т, ВТ», применяемые в справочниках [2, с.222], соответствуют классам использования 1М–2М, 3М–4М, 5М, 6М, применяемым в «Правилах», утвержденных Госгортехнадзором России в 2000 г. и ГОСТ 25835–83, а последние соответствуют классам использования М3–М4, М5–М6, М7, М8 по ИСО 4301/1 [1, С.29, 202].

Для классов использования механизмов передвижения не выше 4М возможно применение общепромышленных двигателей с повышенным скольжением серии 4АС. Они допускают частоту включений в час (ЧВ) до 120, (см. [5, с. 83]).

При частотах включений в час (ЧВ) не более 60 возможно применение двигателя типа 4АСЕ — со встроенным механическим тормозом.

В нашем случае, для режима работы М5, имеем ЧВ < 60 [4, С.103], т.е. двигатель типа 4АСЕ приемлем.

Выбираем двигатель 4АС90LE6 [5, С.84]. Двигатели с числом полюсов 4 отклоняем, так как навесные редукторы рассчитаны на частоту вращения не более 1000 об/мин (см. [7, с. 80]).

Мощность двигателя при ПВ 40%; тормозной момент [5, С.84]; частота вращения угловая скорость момент инерции пусковой момент (см. Приложение 1).

Согласно примечания [5, С.84]: «…минимальный момент в процессе пуска не менее 0,8 пускового» получим минимальный пусковой момент:

Считаем, что значение соответствует пониженному напряжению сети на 20%. Длина двигателя с тормозом 505 мм; высота вала 90 мм; посадочный конец вала — цилиндрический, длина 50 мм, диаметр 24 мм (см. Приложение 1).

Номинальный момент электродвигателя

Примечание: в литературе обычно указана мощность (при ПВ 40%). При ПВ 25% те же электродвигатели имеют большую мощность:

6. ВЫБОР РЕДУКТОРА

Угловая скорость ходового колеса

Передаточное число редуктора

Выбираем навесной редуктор типа ВКН-280, мощность в режиме «С», передаточное число [7, C.80]. Посадочный конец быстроходного вала конический, длина 45 мм; диаметр 25 мм [11, С.27] (см. Приложение 2).

Примечание. Если в каталоге дан номинальный момент на тихоходном валу редуктора то редуктор выбирают по условию

где КПД редуктора.

Имеем

Ближайшее большее значение имеют навесные редукторы Ц3ВК-200; Ц3ВКФ-200 (см. [6, С.298]). Сведения об этих редукторах, а также о редукторах А-400 приводит [12, С.94]. Коэффициент кратковременной перегрузки редукторов Ц3ВК-160 в течение времени до 250 ч. за весь срок службы не более 2,8. Для редукторов больших размеров — не более 2,5. Отверстия (см. Приложение 3) предназначены для крепления устройства, воспринимающего реактивный момент, а М16 — для крепления кронштейна тормоза.

7. ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО ПУСКОВОМУ МОМЕНТУ

Динамический момент сопротивления вращению электродвигателя во время пуска

(2)

где — момент инерции частей, вращающихся со скоростью вала электродвигателя:

Здесь — момент инерции электродвигателя; — момент инерции муфты.

Примечание. Наиболее совершенным вариантом является установка автомобильных карданов и промежуточного вала между двигателем и редуктором или малогабаритных зубчатых муфт, ОСТ 24.848.06-77 (см. Приложение 5).

Самой простой и дешевой является муфта МУВП. Выберем муфту типа МУВП по справочнику [9, С.336], передающую крутящий момент до , с длиной посадочной части полумуфт 44 и 50 мм, и диаметром отверстий — до 25 и 24 мм. При этом на конический вал редуктора ставят полумуфту, имеющую пальцы. Так как длина полумуфты (44 мм) меньше, чем длина посадочного конца быстроходного вала редуктора (45 мм), то под гайку на валу редуктора ставят спецшайбу, чтобы выступающий на 1 мм вал редуктора не мешал насадке полумуфты на вал редуктора.

Момент инерции муфты (см. Приложение 4).

Получим

Коэффициент полезного действия механизма

где — КПД редуктора ВКН-280; — КПД муфты МУВП.

Время пуска и торможения

где — допускаемое максимальное значение ускорения и замедления тележки или крана.

Согласно справочнику [2, С.424], — для кранов общего назначения, грузоподъемностью до 3,2; 12,5; 50 т. Зададим значение

По формуле (2) получим

Из Приложения 5 имеем т.е. условие пуска выполняется.

8.КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПАСА СЦЕПЛЕНИЯ ПРИВОДНЫХ ХОДОВЫХ КОЛЕС С РЕЛЬСОМ ПРИ ПУСКЕ

Коэффициент запаса сцепления приводных ходовых колес с рельсом при пуске

(3)

где — сила сцепления приводных колес с рельсами;— сила статического сопротивления передвижению тележки без груза и без учета трения в подшипниках приводных колес; — сила динамического сопротивления передвижению тележки без груза; — допускаемое значение коэффициента запаса сцепления.