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 10 до 20	свыше 20 до 25	свыше 25 до 32	свыше 32 до 50	свыше 50 до 80	свыше 80 до 100	свыше 100
	200 250	320 400	400 500	500 560 630	630 700	710 800	800 900 1000	900 1000	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 вращенияугловая 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: