Содержание
1Введение 2
2 Исходныеданные 3
3 Расчёт механизма подъемагруза 4
4 Расчёт механизма перемещениякрана 10
5 Расчёт механизма перемещениятележки 14
6 Выбор приборовбезопасности 18
7Литература 19
Введение
Козловые краны применяют для обслуживания открытых складов и погрузочныхплощадок, монтажа сборных строительных сооружений и оборудования, промышленныхпредприятии, обслуживания гидротехнических сооружений, перегрузки крупнотоннажныхконтейнеров и длинномерных грузов. Козловые краны выполняют преимущественнокрюковыми или со специальными захватами.
В зависимости от типа моста,краны делятся на одно- и двухбалочные. Грузовые тележки бывают самоходными илис канатным приводом. Грузовые тележки двухбалочных кранов могут иметьповоротную стрелу.
Опоры крана устанавливаются находовые тележки, движущиеся по рельсам. Опоры козловых кранов выполняютдвухстоечными равной жёсткости, или одну -жёсткой, другую -гибкой(шарнирной).
Для механизмов передвижениякозловых кранов предусматривают раздельные приводы. Приводными выполняют неменее половины всех ходовых колёс.
Обозначение по ГОСТ: Кранкозловой 540-33 ГОСТ 7352-75
Исходныеданные.
Таблица№ 1.Грузоподъемность крана 8 тонн Пролет
25 метров
Высота консолей
4,5 метра
Скорость подъема груза
0,2 м/с
Скорость передвижения тележки
38 м/мин
Скорость передвижения крана
96 м/мин
Высота подъема
9 метров
Режим работы
5к
Расчет механизма подъема груза.
Механизм подъёма грузапредназначен для перемещения груза в вертикальном направлении. Он выбирается взависимости от грузоподъёмности.
Привод механизма подъёма иопускания груза включает в себя лебёдку механизма подъёма. Крутящий момент,создаваемый электродвигателем передаётся на редуктор через муфту. Редукторпредназначен для уменьшения числа оборотов и увеличения крутящего момента набарабане.
Барабан предназначен для преобразования вращательногодвижения привода в поступательное движение каната.
Усилиев канате набегающем на барабан, H:
Fб=Qg/zunh0=8000*9,81/2*2*0,99=19818
где: Q-номинальнаягрузоподъемность крана, кг;
z — числополиспастов в системе;
un–кратность полиспаста;
h0 – общийКПД полиспаста и обводных блоков;
Поскольку обводные блокиотсутствуют, то
h0=hп=(1 — nблUп)/un(1-hбл)=(1-0,982)/2*(1-0,98)=0,99
Расчетное разрывноеусилие в канате при максимальной нагрузке на канат Fк=Fб=19818Н и k=5,5
F³Fк*k=19818*5,5=108999 Н
где: Fк – наибольшеенатяжение в канате (без учета динамических
нагрузок), Н;
k – коэффициентзапаса прочности (для среднего режима работы
k=5,5).
Принимаемканат по ГОСТ 2688 – 80 двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х19(1+6+6/6+1о.с) диаметром 15 мм имеющий при маркировочной группе проволок 1764 Мпаразрывное усилие F=125500 Н.
Канат– 11 – Г – 1 – Н – 1764 ГОСТ 2688-80
Фактическийкоэффициент запаса прочности:
kф=F/Fб=125500/19818=6,33>k=5,5
Требуемыйдиаметр барабана по средней линии
навитого стального каната, мм
D³d*e=15*25=375
где: d – диаметрканата
е – коэффициентзависящий от типа машины, привода механизма и
режима работымашины механизма.
Принимаем диаметр барабана D=400мм.
Длинаканата навиваемого на барабан с одного полиспаста при z1=2 и
z2=3, м:
Lк=H*Uп+p*D(z1+z2)=9*2+3,14*0,4(2+3)=24,28
где: Н – высота поднимаемогогруза;
Uп – кратностьполиспаста;
D – диаметрбарабана по средней линии навитого каната;
z1 – число запасных ( неиспользуемых ) витков набарабане до места
крепления: (z1=1,5…2)
z2 – число витков каната, находящихся под зажимнымустройством на
барабане: z2=3…4.
Рабочаядлина барабана, м:
Lб=Lk*t/p*m(m*d+D)*j=24,28*0,017/3,14*1(1*0,015+0,4)=0,239
где: Lк – длинаканата, навиваемого на барабан;
t –шаг витка;
m –число слоев навивки;
d –диаметр каната;
j — коэффициент не плотности навивки; для гладких барабанов;
Полная длина барабана,м:
L=2Lб+l=2*0,444+0,2=1,088
Толщина стенки литогочугунного барабана должна быть, м:
dmin=0,02Dб+(0,006…0,01)=0,02*0,389+0,006…0,01=0,014
=0,018
Принимаемd=16 мм.
Dб=D – d=0,4– 0,015=0,385 м.
Принявв качестве материала барабана чугун марки СЧ 15 (dв=650 Мпа,
[dсж]=130Мпа) найдем напряжения сжатия стенки барабана:
dсж=Fб/t[dсж] =19818/17*10-3*16*10-3 = 72,86 Мпа
где: Fб – усилие вканате, Н;
t – шаг витков каната набарабане, м;
[dсж] –допускаемое напряжение сжатия для материала барабана; Статическая мощностьдвигателя при h = 0,85, кВт:
Pc=Q*g*vг/103*h=8000*9,81*0,2/1000*0,85=18,46
где: Q – номинальнаягрузоподъемность, кг;
vг – скорость подъема груза, м/с;
h — КПД механизма
Номинальнаямощность двигателя принимается равной или несколько меньше статическоймощности. Из таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель с фазнымротором MTF – 311 – 6 имеющим ПВ=25% номинальную мощность Рном=13кВт и частоту вращения n=935 мин-1. Момент инерции ротора Ip=0,225кг*м2 максимальный пусковой момент двигателя Тmax=320H*м.
Частотавращения барабана (мин-1):
nб=60vг*Uп/p*Dрасч=60*0,2*2/3,14*0,4=19,1
где: Uп – кратностьполиспаста;
Dрасч –расчетный диаметр барабана, м.
Общее передаточноечисло привода механизма:
U=n/nб=935/19,1=148,93
Расчетнаямощность редуктора на быстроходном валу, кВт:
Рр=kр*Р = 1*18,46=18,46
где: kр – коэффициент, учитывающий условия работы редуктора;
Р – наибольшая мощностьпередаваемая редуктором при нормально протекающем процессе работы механизма.
Из таблицы III.4.2по передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический,двухступенчатый, горизонтальный, крановый типоразмера Ц2 – 400 с передаточнымчислом Uр =50,94 и мощностью на быстроходном валу при среднемрежиме работы Рр = 19,4 кВт
Момент статическогосопротивления на валу двигателя в период пуска с учетом того, что на барабаннавиваются две ветви каната при hб=0,94 и
hпр=0,9(ориентировочно), Н*м:
Тс=Fб*z*Dбг/2u*hб*hпр=19818*2*0,4/2*50,94*0,94*0,9=183,94
Номинальныймомент передаваемый муфтой принимается равным моменту статических сопротивленийТмном=Тс=135 Н*м.
Номинальный момент навалу двигателя Н*м:
Тном=9550Р/n=9550*13/935=132,78
Расчетный момент длявыбора соединительной муфты, Н*м:
Тм=Тмном*k1*k2=183,94*1,3*1,2=286,94
Выбираемпо таблице 5.9 втулочно–пальцевую муфту №1 с тормозным шкивом диаметром Dт=200мм, и наибольшим передаваемым крутящим моментом 500 Н*м.
Момент инерции муфты Iм=0,125кг*м2. Момент инерции ротора и муфты I=Iр+Iм=0,225+0,0125=0,35кг*м2
Средний пусковой моментдвигателя при y=1,4, Н*м:
Тпуск=Тср.п=(ymax+ymin)*Tном/2=(2,41+1,4)*132,78/2=252,9
где: ymax=Tмах/Тном=320/132,78=2,41
ymin-минимальная кратность пускового момента электродвигателя:
ymin=1,1…1,4
Тмах-максимальный пусковой момент двигателя, Н*м,
Тном-номинальный момент двигателя, Н*м,
Время подъема иопускания груза
tп=(d*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*Q*v2/n((Тср.п-Тс)*h=
=(1,1*0,35*935/9,55(252,94-183,94))+
+9,55*8000*0,1942/935(252,94-183,94)=1,14
где: Тср.п – средний пусковоймомент двигателя, Н*м
Тс –момент статического сопротивления соответственно на валу двигателя при пуске.
Фактическаячастота вращения барабана по формуле, мин-1:
nбф=n/uр=935/50,94=18,354
Фактическаяскорость подъема груза, м/с:
vгф=p*Dрасч*nбф/60uп=3,14*0,4*18,54/60*2=0,194
где: uп – кратность полиспаста
Dрасч — расчетный диаметр барабана
Эта скорость отличаетсяот ближайшего значения 0,2 м/с из стандартного ряда на допустимую величину.
Ускорение при пуске,м/с2:
а=vгф/tп=0,194/1,14=0,17
Рис. 1. Усредненный графикзагрузки механизма подъема
/> /> /> /> /> /> /> />
/>/>/>
/>/>/>
0 0,2 0,4 0,6 0,8 b
Изграфика усредненной загрузки механизма определим моменты, развиваемыедвигателем, и время его пуска при подъеме и опускании груза в различные периодыработы механизма. Согласно графику, за время цикла (подъем и опускание груза)механизм будет работать с номинальным грузом Q=8000 кг – 1раз.
0,5Q=4000 кг – 5раз.
0,2Q=1600 кг – 1раз.
0,05Q=400 кг – 3раза.
Таблица № 2. – Моменты,развиваемые двигателем, и время его пуска
Наименование показателя Обозна-чение Едини- ца
Результаты расчета при массе
поднимаемого груза, кг 8000 4000 1600 400
КПД
Натяжение каната у барабана при подъеме груза
Момент при подъеме груза
Время пуска при подъеме
Натяжение каната у барабана при опускании груза
Момент при опускании груза
Время пуска при опускании
h
Fб
Тс
tп
Fcоп
Tсоп
tоп
—
Н
Н*м
С
Н
Н*м
с
0,85
19818
183,94
1,14
19423
140
0,09
0,8
9909
97,902
0,34
9711
70
0,11
0,65
3963
45,52
0,27
3884,8
28
0,13
0,5
990
14,45
0,22
971
6,9
0,14
Втаблице избыточный момент при опускании груза – сумма среднего пусковогомомента двигателя и момента статических сопротивлений механизма при опусканиигруза.
Средняявысота подъема груза составляет 0,5…0,8 номинальной высоты Н=9м. ПримемНср=0,8*Н=0,8*9=7,2 м.
Времяустановившегося движения, с:
ty=Нср/vг=7,2/0,194=37,11
Суммавремени пуска при подъеме и опускании груза за цикл работы механизма, с:
åtп=1,14+5*0,34+1*0,27+3*0,22+0,09+5*0,11+1*0,13+3*0,14=4,96
Общеевремя включений двигателя за цикл с:
åt=2(1+5+1+3)*ty+åtп=2*10*37,11+4,96=747,16
Среднеквадратичныймомент Н*м
Тср=/>=(252,942*4,96+(1832+5*972+452+3*142+1402+5*702+282+3*6,92)/747,16)=52,3
где: åtп – общеевремя пуска механизма в разные периоды работы с различной нагрузкой, с;
åТ2сty – сумма произведений квадрата моментов статических сопротивлений движениюпри данной нагрузке на время установившегося движения при этой нагрузке.
åt – общее время включения электродвигателя за цикл, с.
Среднеквадратическая мощность двигателя, кВт;
Рср=Тсрп/9550=52,3*935/9550=5,12кВт
где: Тср – среднеквадратичный момент преодолеваемыйэлектродвигателем.
Во избежание перегрева электродвигателя необходимо,чтобы
развиваемая двигателемсреднеквадратичная мощность удовлетворяла условию Рср £ Рном 13 £ 5,12 –условие соблюдается
Момент статическогосопротивления на валу двигателя при торможении механизма, Н*м:
Тс=Fб*z*Dбг*hб*hт /2uт =19818*2*0,4*0,98*0,85/2*50,94=129,63
где: hт – КПДпривода от вала барабана до тормозного вала;
uт – общее передаточное число между тормозным валом ивалом барабана.
Необходимый по нормамГосгортехнадзора момент, развиваемый тормозом при kт=1,75*Тт=1,75*129,63=226,852 Н*м.
Из таблицы III.5.11выбираем тормоз ТКТ – 300/200 с тормозным моментом 240 Н*м, диаметромтормозного шкива Dт=300 мм. Регулировкой можно получить требуемыйтормозной момент Тт=240 Н*м.
У механизма подъемагруза фактическое время торможения при опускании, с:
tп=(d*I*n/9,55(Тт-Тс))+9,55*Q*v2/n((Тт-Тс)*h= =(1,1*0,35*935/9,55(226-129))+(9,55*8000*0,1942*0,85/935(226-129)=0,41
Длясреднего режима работы находим путь торможения механизма подъема груза, м:
S=vгф/1,7=0,194/1,7=0,11
Времяторможения в предположении что скорости подъема и опускания груза одинаковы, с:
tтmax=S/0,5vгф=0,11/0,5*0,194=1,17>tт=0,54
Замедлениепри торможении, м/с2:
ат=vгф/tт=0,194/0,41=0,47
Расчет механизма передвижения крана.
Механизм передвижения крана служитдля перемещения крана по рельсам.
Найдем рекомендуемыйдиаметр ходовых колес Dк=720 мм.
Коэффициент качения ходовыхколес по рельсам m=0,0006 м. Коэффициент трения в подшипниках каченияходовых колес f=0,02.
Диаметр вала цапфыходового колеса, мм:
Dк=0,2*720=144. Примем также kр=2,5
Общее сопротивлениепередвижению крана, Н:
Fпер=Fтр=kp(m+Q)g(fdk+2m)/Dk=2,5(22000+8000)*
9,81(0,020*0,14+2*0,0006)/0,720=4087,5
Статическая мощностьпривода при h = 0,85, кВт:
Pc=Fпер*vпер/103*h=4087*1,6/1000*0,85=7,693
где: Fпер – сопротивление передвижению крана, кг;
vпер – скорость передвижения крана, м/с;
h — КПД механизма
Т.кпривод механизма передвижения крана раздельный, то выбираем двигательприблизительно в два раза по мощности меньше расчетной. Из таблицы III.3.5выбираем крановый электродвигатель MTF – 111 – 6 имеющим ПВ=25%номинальную мощность Рном=4,1 кВт и частоту вращения n=870 мин-1.Момент инерции ротора Ip=0,048 кг*м2.
Номинальныймомент на валу двигателя Н*м.
Тном=9550Р/n=9550*4,1/870=44,7
Частотавращения вращения ходового колеса (мин-1):
nб=60vпер/p*Dк=60*1,6/3,14*0,720=42,16
где: vпер – скорость передвижения крана;
Dк – расчетныйдиаметр колеса, м.
Требуемое передаточноечисло привода:
U=n/nк=870/42,46=20,48
Поскольку в приводе механизмаперемещения крана должно быть установлено два одинаковых редуктора. Выбираемредуктор типа ВК – 475 передаточное число up=19,68и Pр=8,3 кВт.
Номинальныймомент передаваемый муфтой двигателя, Н*м
Тм=Тс=FперDк/2uрh=2043*0,720/2*19,68*0,85=43,98
Расчетный момент длявыбора соединительной муфты, Н*м:
Тм=Тмном*k1*k2=43,98*1,2*1,2=62,3
Выбираемпо таблице III.5.6 втулочно – пальцевую муфту cкрутящим моментом 63 Н*м с диаметром D=100 мм,
Моментинерции муфты, кг*м2:
Iм=0,1*m*D2=0,1*2*0,1=0,002
Фактическая скоростьпередвижения крана, м/с:
vперф=vпер*u/up=1,6*20,48/19,68=1,66 – отличается от стандартногоряда на допустимую величину.
Примем коэффициентсцепления ходовых колес с рельсами j=0,12
коэффициент запаса сцепления kj=1,1.
Вычисляем максимальнодопустимое ускорение крана при пуске в предположении, что 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 — коэффициенттрения качения ходовых колес по рельсам м;
dk – диаметр цапфывала ходового колеса, м:
kp – коэффициент,учитывающий дополнительное сопротивления от трения реборд ходовых колес
Средний пусковой моментдвигателя, 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
Наименьшеедопускаемое время пуска по условию сцепления, с:
tдоп=v/amax=1,66/0,66=2,515
Момент статических сопротивлений при работе крана безгруза, Н*м:
Тс=F’перDк/2uрh=2445,96*0,72/2*19,68*0,85=52,6
Момент инерции роторадвигателя 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 безгруза, с:
tп=(d*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*Q*v2/n((Тср.пТс)*h=
=(12*0,05*870/9,55(93,66-52,6))+9,55*11000*1,662/870(93,66- 52,6)*0,85=7,95 с
Фактическое ускорениекрана без груза, м/с2
аф=Vпер/tп=1,66/7,95=0,208
Проверяем суммарныйзапас сцепления. Для этого найдем:
А) суммарную нагрузкуна привод колеса без груза, Н:
Fпр=m*zпр*g/z=2*22000*2*9/4=107910
Б)сопротивление передвижению крана без груза, Н: F’пер=kp*m*g(f*dk+2m)/Dk=2*22000*9,81*(0,02*0,144+2*0,0006)/0,720=
= 2445,96
Определимфактический запас сцепления:
kj=Fпр*j/F’пер+mg((a/g)-zпр*f*dk/z*Dk)=
=107910*0,12/2445,96+22000*9,81((0,208/9,81)-2*0,02*0,144/4*0,72)=1,34>1,2
Определение тормозныхмоментов и выбор тормоза. Максимальное допустимое замедление крана приторможении, м/с2:
amaxт=((zпр((j/kj)-(f*dk/Dk))/z)+(2m+f*dk)/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=0,15м/с2
Время торможения кранабез груза, с:
tt=Vфпер/амахт=1,66/0,15=11,06
Сопротивление приторможении крана без груза, Н:
Fтрт=mg(f*dk+2m)/Dk=22000*9,81(0,02*0,144+2*0,0006)/0,720=1222,98
Момент статическихсопротивлений на тормозном валу при торможении крана, Н*м:
Тст=Fттр*Dk*h/2*up=1222,98*0,720*0,85/2*19,68=19,01
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*11,06)+9,55*22000*1,662*0,85/870*
*11,06=51,63
где: tт — время торможения механизма, с:
Расчетный тормозноймомент на валу тормоза, Н, м:
Трт=Тинт– Тст=51,63-11,06=40,57
Из таблицы III5.13 выбираем тормоз типа ТКГ – 160 с диаметром тормозного шкива Dт=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м,который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.
Минимальная длина путиторможения, м:
S=V2/R=1,662/0,9=3,06
Фактическая длина пути торможения, м:
Sф=0,5*v*tт=0,5*1,66*11,06=9,17
Расчет механизма передвижения грузовой
тележки.
Найдем рекомендуемыйдиаметр ходовых колес Dк=360 мм.
Коэффициент качения ходовыхколес по рельсам m=0,0006 м. Коэффициент трения в подшипниках каченияходовых колес f=0,02.
Диаметр вала цапфыходового колеса, мм:
Dк=0,2*360=72 Примем также kр=2,5
Общее сопротивлениепередвижению крана, Н:
Fпер=Fтр=kp(m+Q)g(fdk+2m)/Dk=2,5(3200+8000)*
9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=2014,31
Статическая мощностьпривода при h = 0,85, кВт:
Pc=Fпер*vпер/103*h=2014*0,63/1000*0,85=1,49 кВт.
где: Fпер – общее сопротивление передвижению тележки, Н;
vпер – скорость передвижения грузовой тележки, м/с;
h — КПД механизма
Изтаблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель MTF –011-16 имеющим ПВ=25% номинальную мощность Р=1,7 кВт и частоту вращения n=835мин-1. Момент инерции ротора Ip=0,02 кг*м2.
Номинальныймомент на валу двигателя Н*м:
Тном=9550Р/n=9550*1,7/835=19,44
Частотавращения вращения ходового колеса (мин-1):
nб=60vпер/p*Dк=60*0,63/3,14*0,36=32,89
где: vпер – скорость передвижения тележки м/с;
Dк – расчетныйдиаметр колеса, м.
Требуемоепередаточное число привода:
U=n/nк=835/32,89=25,38
Поскольку в приводе механизмаперемещения крана должно быть установлено два одинаковых редуктора. Выбираемредуктор типа ВК – 475 передаточное число up=29,06и Pр=8,1 кВт.
Номинальныймомент передаваемый муфтой двигателя, Н*м:
Тм=Тс=FперDк/2uрh=2014,31*0,36/2*29,06*0,85=14,67
Расчетный момент длявыбора соединительной муфты, Н*м:
Тм=Тмном*k1*k2=14,47*1,2*1,2=21,12
Выбираемпо таблице III.5.6 втулочно – пальцевую муфту cкрутящим моментом 31,5 Н*м с диаметром D=90 мм.
Момент инерции муфты, кг*м2:
Iм=0,1*m*D2=0,1*2*0,09=0,018
Фактическая скоростьпередвижения тележки, м/с:
vперф=vпер*u/up=0,63*25,38/29,06=0,55 – отличается от стандартногоряда на допустимую величину.
Примем коэффициентсцепления ходовых колес с рельсами j=0,12
коэффициент запаса сцепления kj=1,1.
Вычисляем максимальнодопустимое ускорение грузовой тележки при пуске в предположении, что ветроваянагрузка 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*0,072/0,36))/4-
-(2*0,0006+0,02*0,072)*2,5/0,36)*9,81=0,46 м/с2
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 — коэффициенттрения качения ходовых колес по рельсам м;
dk – диаметр цапфывала ходового колеса, м:
kp – коэффициент,учитывающий дополнительное сопротивления от трения реборд ходовых колес
Средний пусковой моментдвигателя, Н*м:
Тср.п=(1,5…1,6)*Tном=1,5*19,44=29,16
Наименьшеедопускаемое время пуска по условию сцепления, с:
tдоп=v/amax=0,55/0,464=1,185
Момент статических сопротивлений при работе тележкибез груза Н*м:
Тс=F’перDк/2uрh=575*0,36/2*29,0,6*0,85=4,150
Момент инерции роторадвигателя Iр=0,02 кг*м2 и муфты быстроходного вала Iм=0,018
I=Ip+Iм=0,02+0,018=0,038 кг/м2
Фактическое время пуска механизма передвижения тележки
с грузом, с:
tп.г=(d*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*(Q+mт)*v2/n((Тср.п-Тс)*h=
=(1,2*0,038*835/9,55(29,16-14,67))+9,55*
*(8000+3200)*0,552/835(29,16-14,67)*0,85=5,42
Фактическоевремя пуска механизма передвижения тележки
без груза, с:
tп.г=(d*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*mт*v2/n((Тср.п-Тс)*h=
=(1,2*0,038*835/9,55(29,16-4,150))+9,55*
*3200*0,552/835(29,16-4,150)*0,85=2,3
Фактическое ускорениегрузовой тележки без груза, м/с2
аф=Vпер/tп=0,55/2,3=0,23
Проверяем суммарныйзапас сцепления. Для этого найдем:
А) суммарную нагрузкуна привод колеса без груза, Н:
Fпр=m*zпр*g/z=3200*2*9,81/4=15696
Б) суммарную нагрузкуна привод колеса с грузом, Н:
Fпр=m*zпр*g/z=(3200+8000)*2*9,81/4=54936
В) сопротивлениепередвижению грузовой тележки без груза, Н:
F’пер=kp*m*g(f*dk+2m)/Dk=2,5*3200*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=
= 575,5
C) сопротивление передвижениюгрузовой тележки с грузом, Н:
F’пер=kp*m*g(f*dk+2m)/Dk=2,5*(3200+8000)*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/
/0,36=2014
Определимфактический запас сцепления:
kj=Fпр*j/F’пер+mg((a/g)-zпр*f*dk/z*Dk)=
=15696*0,15/575,5+3200*9,81((0,23/9,81)-2*0,02*0,072/4*0,36)=1,2
Определение тормозныхмоментов и выбор тормоза. Максимальное допустимое замедление грузовой тележкипри торможении, м/с2:
amaxт=((zпр((j/kj)-(f*dk/Dk))/z)+(2m+f*dk)/Dk)*g=((2((0,15/1,2)-(0,02*0,072/0,36))/4)+(2*0,0006+0,02*0,072)/0,36)*9,81=0,66м/с2
По таблице принимаем амахт=0,15м/с2
Времяторможения грузовой тележки без груза, с:
tt=Vфпер/амахт=0,55/0,15=3,66 с.
Сопротивление приторможении грузовой тележки без груза, Н:
Fтрт=mg(f*dk+2m)/Dk=3200*9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=230,208H.
Момент статическихсопротивлений на тормозном валу при торможении грузовой тележки, Н*м.
Тст=Fттр*Dk*h/2*up=230,208*0,36*0,85/2*29,6=1,189
Момент сил инерции при торможении грузовой тележки без
груза, Н*м:
Тинт=(d*I*n/9,55*tт)+9,55*m*v2*h/n*tт=
=(1,2*0,038*835/9,55*3,66)+9,55*3200*0,552*0,85/830*
*3,66=3,6
где: tт — время торможения механизма, с:
Расчетный тормозноймомент на валу тормоза, Н*м:
Трт=Тинт– Тст=3,6 – 1,89 =1,77
Из таблицы III5.13 выбираем тормоз типа ТКГ – 160 с диаметром тормозного шкива Dт=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м,который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.
Минимальная длина путиторможения, м:
S=V2/R=0,552/1,7=0,17
Фактическая длина пути торможения, м:
Sф=0,5*v*tт=0,5*0,55*3,66=1,0065 >1м
Выбор приборов безопасности
Ограничители высотыподъема грузозахватного устройства.
В качестве исполнительныхустройств этих ограничителей применяют преимущественно рычажные и шпиндельныеконечные выключатели.
В мостовых и козловых кранах сприводными грузовыми тележками, а так же в стреловых кранах с подъемной стрелойпри использовании рычажных выключателей к его рычагу крепят штангу котораяможет перемещаться в направлении движения рычага выключателя и удерживать рычагв устойчивом положении при замкнутых контактах.
Движение штанги в боковомнаправлении ограничено направляющей. При подходе к крайнему верхнему положениюобойма грузового крюка поднимает штангу, которая воздействует на рычагконечного выключателя, отключает привод механизма подъема груза.
Упоры и буфера.
Тупиковые упоры, установленныена концах рельсового кранового пути, предназначены для ограничения путипередвижения крана.
Стационарный упор для рельсовыхпутей козловых кранов грузоподъемностью 8-15 т листовой стальной щит усиленныйсредними и боковым ребром.
Щит и ребра приварены коснованию. Снизу в щите имеется вырез, обеспечивающий установку упора подрельсами. К щиту болтами прикреплен амортизатор. Основание упора крепится надеревянных шпалах рельсового пути костылем, а ребро направлено к рельсу.
Буфера предназначены смягчениявозможного удара грузоподъемной машины об упоры. Они могут быть выполненыэластичными, пружинными, пружинно – фрикционными и гидравлическими. Взависимости от установки буфера они могут быть подвижными, неподвижными, икомбинированными. На грузовых тележках кранов подвижные буфера закреплены набоковых сторонах рамы. Эти буфера перемещаются при работе крана вместе скрановым мостом и грузовой тележкой.
ЛИТЕРАТУРА
1. Справочник по расчетаммеханизмов подъемно – транспортных машин. А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. Высшаяшкола, 1983 г.
2. Справочник по кранам.Александров М.П., Гохберг М.М., том 1,2. -Л: Машиностроение,1988.
3. Подъёмно-транспортные машины.Атлас конструкций., под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.