Механизм передвижения крана служит для перемещения крана по рельсам.
Рекомендуемый диаметр ходовых колес Dк=720 мм.
Коэффициент качения ходовых колес по рельсам m=0,0006 м. Коэффициент трения в подшипниках качения ходовых колес f=0,02.
Диаметр вала цапфы ходового колеса, мм:
dц=0,2*720=144. Примем также kр=2,5
Общее сопротивление передвижению крана, Н:
Fпер=Fтр=kp(m+Q) g(fdц+2m)/Dk=2,5 (12000+6500)*9,81 (0,020*0,14+2*0,0006)/0,720=2725
Статическая мощность привода при h = 0,85, кВт:
Pc=Fпер*vпер/103*h=2725*0.14/1000*0,85=0.9
где: Fпер - сопротивление передвижению крана, кг;
vпер - скорость передвижения крана, м/с;
h - КПД механизма
Из таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель MTF - 011 - 6 имеющим ПВ=15% номинальную мощность Рном=2 кВт и частоту вращения n=720 мин-1. Момент инерции ротора Ip=0,048 кг*м2.
Номинальный момент на валу двигателя Н*м.
Тном=9550Р/n=9550*2/870=21,95
Частота вращения вращения ходового колеса (мин-1):
nб=60vпер/p*Dк=60*0,14/3,14*0,720=14
где: vпер - скорость передвижения крана;
Dк - расчетный диаметр колеса, м.
Требуемое передаточное число привода:
U=n/nк=710/14=49,8
Поскольку в приводе механизма перемещения крана должно быть установлено два одинаковых редуктора. Выбираем редуктор типа ВКН - 420 передаточное число up=50 и Pр=2,8 кВт.
Номинальный момент передаваемый муфтой двигателя, Н*м
Тм=Тс=FперDк/2uрh=2725*0,720/2*50*0,85=23
Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н*м:
Тм=Тмном*k1*k2=23*1,2*1,2=33,2
Выбираем по таблице III.5.6 втулочно - пальцевую муфту c крутящим моментом 63 Н*м с диаметром D=100 мм,
Момент инерции муфты, кг*м2:
Iм=0,1*m*D2=0,1*2*0,1=0,002
Фактическая скорость передвижения крана, м/с:
vперф=vпер*u/up=0,14*48,4/50=0,129
Примем коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами j=0,12 коэффициент запаса сцепления kj=1,1.
|
|
Т.к. мостовой кран работает в закрытом помещении то ветровая нагрузка Fp=0, м/с2
amax=[(zпр((j/kj)+(f*dk/Dk))/z) - (2m+f*dk) kp/Dk)*g=(2 ((0,12/1,1)+(0,02*0,144/0,720))/4- (2*0,0006+0,02*0,144)*2,0/0,720)*9,81=0,66
где: zпр - число приводных колес;
z - общее число ходовых колес;
j - коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами: при работе на открытом воздухе j=0,12
f - коэффициент трения (приведенной к цапфе вала) в подшипниках опор вала ходового колеса
m - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам м;
dk - диаметр цапфы вала ходового колеса, м:
kp - коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивления от трения реборд ходовых колес
Средний пусковой момент двигателя, Н*м:
Тср.п=(ymax+ymin)*Tном/2=(2,25+1,1)*43,98/2=93,66
где: ymin - минимальная кратность пускового момента электродвигателя:
ymin=1,1…1,4
Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления, с:
tдоп=v/amax=0,32/0,66=0,48
Момент инерции ротора двигателя Iр=0,048 кг*м2 и муфты быстроходного вала Iм=0,002
I=Ip+Iм=0,048+0,002=0,050 кг/м2
Фактическое время пуска механизма передвижения без груза, с:
tп=(d*I*n/9,55 (Тср.п-Тс))+9,55*Q*v2/n((Тср.пТс)*h=(12*0,05*870/9,55 (36,76-19,6))+9,55*12000*0,142/870 (36,76-19,6)*0,85=3,1 с
Фактическое ускорение крана без груза, м/с2
аф=Vпер/tп=0,32/3,2=0,103<amax=0,66 м/с2
Проверяем суммарный запас сцепления. Для этого найдем:
А) суммарную нагрузку на привод колеса без груза, Н:
Fпр=m*zпр*g/z=12000*2*9,81/4=58860
Б) сопротивление передвижению крана без груза, Н:
F’пер=kp*m*g (f*dц+2m)/Dk=2*12000*9,81*(0,02*0,144+2*0,0006)/0,720== 1137,96
Определим фактический запас сцепления:
kj=Fпр*j/F’пер+mg((a/g) - zпр*f*dk/z*Dk)=58860*0,12/1137,96+12000*9,81 ((0,208/9,81)-*0,02*0,144/4*0,72)=1,34>1,2
|
|
Определение тормозных моментов и выбор тормоза. Максимальное допустимое замедление крана при торможении, м/с2:
amaxт=((zпр((j/kj) - (f*dц/Dk))/z)+(2m+f*dц)/Dk)*g=((2 ((0,12/1,1) - (0,02*0,144/0,720))/4)+(2*0,0006+0,02*0,144)/0,720)*9,81=0,571
По таблице принимаем амахт=0,15 м/с2
Время торможения крана без груза, с:
tt=Vфпер/амахт=0,32/0,15=2,13
Сопротивление при торможении крана без груза, Н:
Fтрт=mg (f*dц+2m)/Dk=12000*9,81 (0,02*0,144+2*0,0006)/0,720=667,18
Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении крана, Н*м:
Тст=Fттр*Dk*h/2*up=667*0,720*0,85/2*50=4,08
Момент сил инерции при торможении крана без груза, Н*м:
Тинт=(d*I*n/9,55*tт)+9,55*m*v2*h/n*tт=(1,2*0,05*870/9,55*2,13)+9,55*12000*0,142*0,85/870*2,13=3,495
где: tт - время торможения механизма, с:
Расчетный тормозной момент на валу тормоза, Н, м:
Трт=Тинт - Тст=7,99-4,08=3,01
Из таблицы III 5.13 выбираем тормоз типа ТКТ - 100 с диаметром тормозного шкива Dт=100 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=11 Н*м, который следует отрегулировать до Тт=3,01 Н*м.
Минимальная длина пути торможения, м:
S=V2/R=0,322/0,9=1,1
Фактическая длина пути торможения, м:
Sф=0,5*v*tт=0,5*0,32*2,13=0,346
Расчет металлоконструкции
груз кран металлоконструкция тележка
Металлоконструкция моста рассчитываемого крана из двух главных балок прямоугольной формы, сваренных из стального листа. Главные балки прикреплены к концевым, в которые вмонтированы ходовые колеса моста. Кроме того, к мосту крепят вспомогательные поперечные и продольные балки, на которых размещен механизм передвижения крана. Мост оборудуют перилами и настилом. В торцах концевых балок устанавливают буфера.
|
|
Исходные данные: длина моста L = 12,5 м; Материал моста ВМ СтЗ кп (ГОСТ 380-71).
Реакции в опорах:
Rа= Rб= (Р*А 1 + Р*А 2)/А=(2875*9,81*5,55+2875*9,81*6,45) 12=28203 Н
Р - нагрузка на рельс
Р=(2500+6500)/4=2875 кг
Изгибающий момент
Мизг = Rа *(А/2 - В/4) = 2875*(10/2 -0,9/4)=147360 Н*м
Тогда 
=186 см 3
Где: 
- предел прочности 180 МПа
n - запас прочности, n=2
Выбираем балку двухтавровую по ГОСТ 8239-89 №20 а
Wx =203 см 3
Параметры: h=200 мм, b=110 мм
Список использованной литературы
1. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. Высшая школа, 1983 г.
. Справочник по кранам. Александров М.П., Гохберг М.М., том 1,2. - Л: Машиностроение, 1988.
. Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций., под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.