СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Расчет механизма подъема.
1.1 Определение кратности полиспаста
1.2 Определение усилия в канате, набегающем на барабан
1.3 Выбор каната
1.4 Определение требуемого диаметра блоков и барабана
1.5 Выбор крюковой подвески
1.6 Определение размеров барабана
1.7 Выбор двигателя
1.8 Определение передаточного числа привода
1.9 Выбор редуктора
1.10 Выбор муфты быстроходного вала
1.11 Выбор муфты тихоходного вала
1.12 Определение пусковых характеристик механизма
1.13 Выбор тормоза
1.14 Определение тормозных характеристик механизма
1.15 Проверка двигателя на нагрев
2. Расчет механизма передвижения тележки
2.1 Выбор типа привода
2.2 Определение числа ходовых колес
2.3 Кинематическая схема механизма
2.4 Определение массы тележки
2.5 Выбор ходовых колес
2.6 Определение сопротивления передвижению тележки
2.7 Выбор двигателя
2.8 Определение передаточного числа привода
2.9 Выбор редуктора
2.10 Выбор муфт быстроходного
2.11 Выбор муфт тихоходного вала
2.12 Определение пусковых характеристик механизма
2.13 Выбор тормоза и определение тормозных моментов
2.14 Проверка пути торможения
2.15 Проверка двигателя на нагрев
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Грузоподъемные итранспортные машины являются неотъемлемой частью современного производства, таккак с их помощью осуществляется механизация основных технологических процессови вспомогательных работ. В последнее время качественно возросла рольподъемно-транспортных машин на поточных линиях, в связи, с чем они сталиорганической частью технологического оборудования. Также весьма существеннымстало влияние подъемно-транспортных машин на технико-экономические показателипроизводства.
Современное производствогрузоподъемных машин основывается на создании блочных механизмов состоящих изунифицированных узлов (редукторов, муфт, тормозов и др.) позволяющих получитьболее высокий технико-экономический эффект при изготовлении и эксплуатации этихмашин. Блочными называются механизмы, состоящие из самостоятельных узлов,соединенных между собой посредством легкоразъемных соединений. К таким блокамотносятся крюковые подвески, тельферы, редукторы, тормоза, муфты и т.д.
Применение блочныхконструкций позволяет выпускать узлы механизмов в законченном виде, чтоприводит к специализации отдельных цехов и заводов. Специализация производства,в свою очередь, обеспечивает повышение качества и снижает себестоимостьизготовления узлов.
Использование блочныхконструкций позволяет легко определить и отделить от машины узел, требующийремонта, без разборки смежных узлов. При наличии запасных узлов заменуузлов-блоков можно производить в короткие сроки, что значительно снижаетпростой оборудования при ремонте и позволяет осуществлять высококачественныйремонт в специализированных ремонтных цехах.
1. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМАПОДЪЕМА
механизмподъем полиспаст канат тележка
Исходные данные:
— тип крана — козловой (бесконсольный );
— грузоподъемность Q= 100 т;
— скорость подъема груза Vпод = 1 м/мин = 0,017 м/с;
— высота подъема Н= 10 м;
— режим работы крана 3К(лёгкий);
— продолжительностьвключения механизма подъема ПВ = 15%.
1.1 Определениекратности полиспаста
Т.к. нам задан мостовойкран, то тип полиспаста — сдвоенный. Кратность полиспаста равна 4.
1.2 Определение усилияв канате, набегающем на барабан
/>
где Q– номинальная грузоподъемность крана,кг;
z– число простых полиспастов всистеме;
Un– кратность полиспаста;
η – общий КПД полиспаста и обводныхблоков (/>).
/>
где ηбл– КПД одного блока, принимаем ηбл= 0,98 для подшипников качения.
/>
/>
где ω –количество обводных блоков.
/>
/>
1.3 Выбор каната
Выбираем канат порасчетному разрывному усилию в канате:
/>
где k– коэффициент запаса прочности,принимаемый в зависимости от назначения и режима работы крана, принимаем k= 5 согласно [1, c. 55, табл. 2.3].
/>
В соответствии срекомендациями [1, c. 277, табл. III.1.1], принимаем канат двойной свивкитипа ЛК-РО 6×36 (1 + 7 + 7 + 7/7 +14 ) + 1о.с. диаметром d = 33,0 мм имеющий при маркировочной группе проволок 1960 МПа с разрывным усилием F = 638500 H.
Обозначение каната: Канат33 – Г – I – Н – 1960 ГОСТ 7668 – 80
1 2 3 4 5 6 7
1 – название изделия:”канат”;
2 – диаметр наружногоканата: d = 33 мм;
3 – назначение каната: Г– грузовой;
4 – марка проволокматериала: I – первая;
5 – способ свивки: Н –нераскручивающийся;
6 – маркировочная группапрочности проволок: 1960 МПа;
7 – стандарт.
Проверка фактическогокоэффициента запаса прочности каната:
/> > />
1.4 Определениетребуемого диаметра блоков и барабана
Допускаемый диаметр блокаи барабана по средней линии навитого стального каната определяется по формуле:
/>
где d– диаметр стального каната, мм;
e– коэффициент зависящий от типакрана, типа привода и режима работы механизма, принимаем для электротали e= 20 согласно [1, c. 59, табл. 2.7].
/>, принимаем Dб = 700 мм.
1.5 Выбор крюковойподвески
В соответствии с рекомендациям[2, c. 280 – 281] и принятой схемой, принимаемподвеску крановую ПО СибТяжМаш:
D= 700 мм; режим работы Л; грузоподъемность 100 т; масса подвески 4900 кг; высота подвески H=2875 мм; ширина подвески B= 1300 мм.
1.6 Определениеразмеров барабана
Длина каната навиваемогона барабан с одного полиспаста определяется по формуле:
/>
где H– высота подъёма груза, м;
Un– кратность полиспаста;
Dб– диаметр барабана, м;
z1– число запасных (неиспользуемых) витков на барабанедо места крепления:
z1= 1,5…2, согласно [1, c. 60];
z2– число витков каната, находящихся под зажимнымустройством на барабане
z2= 3…4, согласно [1, c. 60].
/>.
Так как простыхполиспастов в системе z=2, следовательно это длина одной ветви каната.
Рабочая длина барабанадля навивки каната с одного полиспаста определяется по формуле:
/>
где Lк– длина каната, навиваемого на барабан, м;
t– шаг витка (см. рис. 1), принимаетсяв зависимости от диаметра каната: при
d = 33,0 мм, тогда t= 38 мм = 0,038 м, в соответствии с рекомендациями
[1, c. 60, табл. 2.8];
/>
Рис. 1 Профиль канавок набарабане
m – число слоев навивки (для нарезногобарабана m = 1);
d – диаметр каната, м;
Dб– диаметр барабана по средней линии навитого каната,м;
φ – коэффициент неплотности навивки: φ= 1, для нарезных барабанов
согласно [1, c. 60].
/>
Полная длина барабана дляпростого полиспаста определяется по формуле:
/>
где (0,02 …0,03)–длина не нарезанной части барабана.
/>
Определяем минимальнуютолщину стенок барабана по формуле:
/>
где Dдна– диаметр дна барабана, м.
/>
/>
Произведем проверкупрочности стенки барабана, т.е. определим напряжения сжатия стенки барабана поформуле:
/>
где Fб– усилие в канате, H;
t– шаг витка, м;
δст =δmin– толщина стенки барабана, м; Принимаем, для лёгкого режима работы механизма,материал для барабана чугун марки СЧ 24 с допускаемым напряжением [σсж] = 170 МПа.
/>
/> [σсж ] =170 МПа
1.7 Выбор двигателя
Статическая мощностьдвигателя механизма подъёма определяется по формуле:
/>
где Q– номинальная грузоподъемность крана,т;
g= 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
Vпод– скорость подъема груза, м/с;
η – КПД механизма в целом (от крюка додвигателя), принимаем согласно
[1, c. 23, табл. 1.18] для подшипниковкачения η = 0,85.
/>
Номинальную мощностьдвигателя необходимо принимать равной или несколько меньшей статическоймощности на 30…35%.
Двигатель выбираем сучетом ПВ, а также с учетом конфигурации механизма подъема, т.е. встраиваемогоили наружного исполнения двигателя.
Принимаем двигатель скороткозамкнутым ротором серии MTКF 312-8
– мощность Pэл= 15 кВт;
– частота вращения nэл = 675 мин-1;
– момент инерции ротора Ip= 0,387 кг · м2;
– максимальный крутящиймомент Т = 510Н∙м
1.8 Определениепередаточного числа привода
Частота вращения барабанаопределяется по формуле:
/>
где Vпод– скорость подъема груза, м/с;
Un– кратность полиспаста;
Dб– диаметр барабана, м.
/>
Требуемое передаточноечисло привода определяем по формуле:
/>
1.9 Выбор редуктора
Выбираем редуктор цилиндрическийтрехступенчатый типа ЦЗУ-350:
-передаточное число />
-номинальный крутящиймомент на тихоходном валу М = 4000 Н∙м.
1.10 Выбор муфтыбыстроходного вала
Момент статическихсопротивлений на валу двигателя, с общим КПД всего механизма, согласно [1, c. 23]:
/>
где z– число простых полиспастов всистеме;
Uр– фактическое передаточное число привода;
η – КПД механизма в целом, η =0,85.
/>
Расчетный момент длявыбора соединительной муфты с учетом ответственности и режима работы механизмаопределяется по формуле:
/>
где k1– коэффициент, учитывающий степень ответственностимеханизма;
k2– коэффициент, учитывающий режим работы механизма.
Тогда согласно [1, c. 42, табл. 1.35] для механизмовподъёма: k1 = 1,3; k2 = 1,2 – лёгкий режим.
/>
Принимаем упругуювтулочно-пальцевую муфту:
– номинальный крутящиймомент Tном.= 500 Н·м;
– наружный диаметр муфты D= 170 мм;
– момент инерции />
Момент статическихсопротивлений на валу барабана, с КПД барабана, согласно [1, c. 23]:
/>
где ηб– КПД барабана (ηб= 0,95…0,96).
/>
1.11 Выбор муфтытихоходного вала
В механизме используетсявстроенная в барабан муфта.
1.12 Определениепусковых характеристик механизма
Фактическая частотавращения барабана определяется по формуле:
/>
где nэл.– частота вращения электродвигателя, мин-1;
Uр– фактическое передаточное число привода.
/>
Фактическая скоростьподъёма груза определяется по формуле:
/>
где Dб– диаметр барабана, м;
Un– кратность полиспаста.
/>
Время пуска при подъёмегруза определяется по формуле:
/>
где δ– коэффициент, учитывающий влияние вращающихсямасс привода механизма, за исключением ротора двигателя и тормозного шкива, установленногона быстроходном валу: δ=1,1…1,25;
I–момент инерции роторадвигателя и тормозного шкива установленного на быстроходном валу:
/>
Ip–момент инерции роторадвигателя, кг · м2;
Iш–момент инерции тормозного шкива, согласно [1,с. 25]:
/>
m–масса шкива, принимаем m = 100 кг;
D – диаметр тормозного шкива (см. рис.4): D = 0,3 м;
/>
Tср.п.– средний пусковой момент двигателя, определяем поформуле:
/>
/>
ψmax– максимальная кратность пусковогомомента двигателя;
/>
ψmin– минимальная кратность пусковогомомента двигателя (/>);
/>
Tс– момент статических сопротивлений на валу двигателя,Н·м;
Q– номинальная грузоподъемность крана,кг;
V– фактическая скорость подъёма груза,м/с;
η – КПД механизма в целом, η =0,85.
/>
Ускорение при пускеопределяется по формуле:
/>
Таблица 1 – Проверкаполученных значений пусковых характеристик на соответствие рекомендуемымзначениям для механизма подъёмаПараметр Скорость подъёма Время пуска Ускорение при пуске Обозначение V tп a Расчетное значение 0,018 м/с 1,76 с 0,01 м/с2 Допускаемое значение ±10% от заданной 1…2 с
для массовых грузов
Вывод соответствует соответствует соответствует
1.13 Выбор тормоза
Момент статическогосопротивления на валу двигателя при торможении механизма определяется поформуле:
/>
где Fб– усилие в канате, H;
z– число простых полиспастов всистеме;
Dб– диаметр барабана, м;
η – КПД механизма в целом, η =0,85;
Uр– фактическое передаточное число привода.
/>
Необходимый по нормамРостехнадзора момент, развиваемый тормозом, определяется по формуле:
/>
где KТ– коэффициент запаса торможения, принимаем KТ = 1,5 — для среднего режима работы механизма.
/>
Выбираем тормоз ТКГ –300:
— тормозной момент Т =800 Н∙м;
— диаметр тормозногошкива D=300 мм;
— масса тормоза 100 кг;
1.14 Определениетормозных характеристик механизма
Время торможения приопускании груза определяется по формуле:
/>
где TТ – необходимый момент развиваемыйтормозом (см. п. 1.13), Н·м;
TсТ– момент статического сопротивления на валу двигателяпри торможении механизма (см. п. 1.13), Н·м.
/>
Замедление при торможенииопределяется по формуле:
/>
Таблица 2 – Проверкаполученных значений тормозных характеристик на соответствие рекомендуемымзначениям для механизма подъёмаПараметр Время торможения Замедление при торможении Обозначение tT aT Расчетное значение 0,938 с 0,02 м/с2 Допускаемое значение
/>
для массовых грузов
Вывод соответствует соответствует
1.15 Проверкадвигателя на нагрев
Во избежание перегревадвигателя, необходимо чтобы развиваемая им среднеквадратическая мощностьудовлетворяла условию: />
Средняя квадратичнаямощность электродвигателя определяется по формуле:
/>
где Tср– средний квадратичный момент преодолеваемыйэлектродвигателем, Н·м;
nэл.– частота вращения электродвигателя, мин-1.
/>
где ∑tп– общее время пуска при подъёме и опускании груза, с;
tу – время установившегося движения, с;
∑t– общее время работыэлектродвигателя, с;
Tср.п.– средний пусковой момент двигателя (см. п. 1.12), Н·м;
Tс– момент статических сопротивлений на валу двигателяпри подъёме, Н·м;
TсТ– момент статических сопротивлений на валу двигателяпри торможении механизма, т.е. при опускании груза (см. п. 1.13), Н·м.
В качестве исходныхданных для расчета используем график загрузки механизма, в соответствии срекомендациями [1, с. 16, рис. 1.1]. Соответственно для легкого режима работымеханизма подъёма, график будет иметь следующий вид (см. рис. 2):
Будет работать сноминальным грузом Q = 100000 кг – 1 раз, с грузом 0,5·Q = 50000 кг – 5 раз, с грузом 0,2·Q = 25000 кг – 1 раз, с грузом 0,05·Q= 5000 кг – 3 раза.
Сведем результатырасчетов с различными грузами в таблицу 3.
Таблица 3 – РезультатырасчетовПараметр Обозначение Единица измерения Результаты расчета при Q, кг 100000 50000 20000 5000 КПД η – 0,85 0,8 0,65 0,5 Натяжение каната Fб Н 125000 62500 25000 6250 Момент при подъёме Tс Н · м 311 199 63,6 15,9 Время пуска при подъёме tп с 1,76 0,934 0,933 0,932 Момент при опускании груза TсТ Н · м 225,44 112,7 36,1 11,3 Время пуска при опускании tоп с 0,155 0,185 0,242 0,271
Общее время пуска приподъёме и опускании груза определяется по формуле:
/>
где ni– число подъёмов i-го груза.
/>
Время установившегосядвижения определяется по формуле:
/>
где Hср– средняя высота подъёма груза: Hср= 0,8·H, м;
V – фактическая скорость подъёмагруза, м/с.
/>
Определим общее времяработы, средний квадратичный момент и среднюю квадратичную мощность электродвигателя:
/>
/>
/>
Pср = 7.226 кВт
2. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМАПЕРЕДВИЖЕНИЯ ТЕЛЕЖКИ
Исходные данные:
— тип крана – козловой;
— грузоподъемность Q= 100 т;
— скорость передвижениятележки Vпер. = 10 м/мин = 0,167 м/с;
— пролет крана L = 24 м;
— режим работы крана 3К(лёгкий);
— продолжительностьвключения механизма передвижения ПВ = 15%.
2.1 Выбор типа привода
Принимаем для грузовойтележки данного мостового крана центральный привод.
2.2 Определение числаходовых колес
Для грузовой тележкиданного мостового крана грузоподъемностью 12,5 тонн принимаем 4 ходовых колеса.
2.3 Кинематическаясхема механизма
/>
Рис. 2 Схема механизмапередвижения крана
1 – электродвигатель; 2 –редуктор; 3 – ходовые колеса; 4 – тормоз; 5 – зубчатые муфты.
2.4 Определение массытележки
Масса тележки мостовогокрана определяется по формуле:
/>
где Q– грузоподъемность, т;
/>
2.5 Выбор ходовыхколес
Выбираем ходовое колесодиаметром />.
Принимаем коэффициенттрения качения ходового колеса по рельсам (µ) и коэффициент трения вподшипниках качения колеса (f) в соответствии с рекомендациями [1, с.33]:
— µ = 0,0005 м;
— f = 0,2.
Диаметр цапфы валаходового колеса определяется по формуле:
/>
Принимаем коэффициент,учитывающий дополнительные сопротивления от трения реборд ходовых колес о рельссогласно [1, с. 33]:
— kр= 2,5.
2.6 Определениесопротивления передвижению тележки
/>
где Fтр.– сопротивление трения:
/>
Fукл.– сопротивление от уклона:
/>
sinα– уклон пути, принимаем для мостовогокрана: sinα= 0,005 в соответствии срекомендациями [1, c. 68, табл.2.10];
Fв– сопротивление от ветровой нагрузки: Fв= 0, так как кран работает в помещении.
/>
2.7 Выбор двигателя
Статическая мощностьдвигателя механизма передвижения определяется по формуле:
/>
где Fпер.– сопротивление передвижению крана, Н;
Vпер.– скорость передвижения крана, м/с;
η – КПД механизма передвижения тележки,принимаем согласно
[1, c. 23, табл. 1.18] для подшипниковкачения η = 0,85.
/>
Номинальную мощностьодного двигателя механизма передвижения необходимо принимать равной илинесколько большей статической мощности.
Принимаем крановыйэлектродвигатель серии MTF011-6:
– мощность Pэл= 1,7 кВт;
– частота вращения nэл =850 мин-1;
– момент инерции ротора Ip= 0,021 кг· м2;
– максимальный крутящиймомент Tмакс= 40 Н·м;
2.9 Выбор редуктора
Расчетная мощностьредуктора определяется по формуле:
/>
где kр–коэффициент учитывающий условие работы редуктора, принимаем kр=2,2
/>
При выборе редуктораучитываем передаточное число, расчетную мощность, режим работы, частотувращения быстроходного вала (равно частоте вращения электродвигателя).
Выбираем редуктор ВКН –320. Для него:
– передаточное число Uр= 40;
– номинальный крутящиймомент Tном= 280 Н·м.
2.11 Выбор муфтбыстроходного вала
Момент статическихсопротивлений на валу двигателя, с общим КПД всего механизма, согласно [1, c. 23]:
/>
где Fпер– сопротивление движению;
Dk – диаметр ходового колеса;
Uр– фактическое передаточное число привода;
η – КПД механизма в целом, η =0,85.
/>
Расчетный момент длявыбора соединительной муфты с учетом ответственности и режима работы механизмаопределяется по формуле:
/>
где k1– коэффициент, учитывающий степень ответственностимеханизма;
k2– коэффициент, учитывающий режим работы механизма.
Тогда для механизмовподъёма: k1= 1,2; k2= 1,2.
/>
2.8 Определениепередаточного числа привода
Частота вращения ходовогоколеса определяется по формуле:
/>
где Vпер.– скорость передвижения крана, м/с;
Dк– диаметр ходового колеса, м.
/>
Требуемое передаточноечисло одного привода определяем по формуле:
/>
Принимаем упругуювтулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом №1:
–момент инерции муфты Jt=0,125кг·м2;
– диаметр шкива D= 200 мм;
1.11 Выбор муфтытихоходного вала
Момент статическихсопротивлений:
/>
/>
Принимаем зубчатую муфтутипа МЗ по ГОСТ 5006 – 55:
– номер муфты №3;
– крутящий момент Tмуф.=3150 Н·м;
– диаметр муфты Dмуф.= 220 мм;
– допускаемая частотавращения муфты nmax=4000 мин-1.
2.12 Определениепусковых характеристик механизма
Фактическая скоростьпередвижения тележки определяется по формуле:
/>
где Uи Uр– требуемое и фактическоепередаточные числа привода.
/>
Время пуска механизмапередвижения без груза определяется по формуле:
/>
где δ– коэффициент, учитывающий влияниевращающихся масс привода механизма, за исключением ротора двигателя и муфтыбыстроходного вала, установленного на быстроходном валу, принимаем δ= 1,4;
I–момент инерции роторадвигателя и муфты быстроходного вала:
/>
Ip–момент инерции роторадвигателя, кг · м2;
Iм–момент инерции муфты быстроходного вала;
/>
Tср.п.– средний пусковой момент двигателя, определяем поформуле:
/>
Tном.– номинальный момент двигателя, Н · м;
/>,
где P— мощность двигателя;
n — частота вращения двигателя;
/>
ψmax– максимальная кратность пусковогомомента двигателя;
ψmin– минимальная кратность пусковогомомента двигателя;
/>
Tс– момент статического сопротивления на валу двигателя:
/>
Ускорение при пускеопределяется по формуле:
/>
Таблица 4 – Проверкаполученных значений пусковых характеристик на соответствие рекомендуемымзначениям для механизма передвиженияПараметр Скорость крана Время пуска Ускорение при пуске Обозначение V фпер. tп a Расчетное значение 0,4 м/с 2,39 с 0,167 м/с2 Допускаемое значение ±10% от заданной 1…5 с до 0,25 м/с2 Вывод соответствует соответствует соответствует
Проверка фактическогозапаса сцепления колес с рельсами:
/>
где Fпр – суммарная нагрузка на приводныеколеса без груза:
/>
m – масса крана, кг;
zпр – количество приводных колес, шт;
z– общее количество принятых ходовыхколес, шт.
/>
φ – коэффициент сцепления ходовыхколес с рельсами, принимаем
φ = 0,02 [1, с. 33];
F'пер– сопротивления передвижению крана без груза:
/>
f – коэффициент трения в подшипникахкачения колеса;
µ – коэффициент трения качения ходовогоколеса по рельсам.
/>
/>
Условие выполняется.
2.13 Выбор тормоза иопределение тормозных моментов
Тогда время торможения кранабез груза определим по формуле:
/>
Сопротивление приторможении тележки без груза определяется по формуле аналогично п. 2.12:
/>
Момент статическихсопротивлений на тормозном валу при торможении крана определяется по формуле:
/>
где /> – cопротивление при торможении крана безгруза, Н·м;
Uр– фактическое передаточное число привода.
/>
Момент сил инерции приторможении крана без груза определяется по формуле:
/>
где tТ– время торможения тележки без груза, c;
m– масса тележки, кг.
/>
Расчетный тормозноймомент на валу тормоза определяется по формуле:
/>
Выбираем тормоз ТКТ –100:
— тормозной момент Т =20 Н∙м, который надо отрегулировать до Т = 12,06 Н∙м;
— диаметр тормозногошкива D=100 мм;
2.14 Проверка путиторможения
Фактическая длина путиторможения и минимальная длина пути торможения, определяются из условия:
/>
где tТ– время торможения крана без груза, c;
Vфпер.– фактическая скорость передвижениякрана, м/с.
/> > />
Условие выполняется.
2.15 Проверкадвигателя на нагрев
Во избежание перегревадвигателя, необходимо чтобы развиваемая им среднеквадратическая мощностьудовлетворяла условию: />
Средняя квадратичнаямощность электродвигателя определяется по формуле:
/>
где Tср– средний квадратичный момент преодолеваемыйэлектродвигателем, Н·м;
nэл.– частота вращения электродвигателя, мин-1.
/>
где ∑tп– общее время пуска с грузом, с;
tу – время установившегося движения, с;
∑t– общее время работыэлектродвигателя, с;
Tср.п.– средний пусковой момент двигателя, Н·м;
Tс– момент статических сопротивлений на валу двигателя,Н·м;
TсТ– момент статических сопротивлений на валу двигателяпри торможении механизма, Н·м.
В качестве исходныхданных для расчета используем график загрузки механизма, в соответствии срекомендациями [1, с. 16, рис. 1.1]. Соответственно для среднего режима работымеханизма передвижения, график будет иметь следующий вид:
Таблица 5 – РезультатырасчетовПараметр Обозначение Единица измерения Результаты расчета при Q, кг 12500 8750 6250 3750 Сопротивления передвижению крана с грузом Fпер. Н 3443,04 2710,4 2217,6 1724,8 Момент статического сопротивления на валу двигателя Tс Н · м 18,22 14,34 11,73 9,12 Время пуска с грузом tпгр с 4,51 2,94 2,27 1,75 Сопротивление при торможении крана с грузом
/> Н 899,15 706,48 578,025 449,575 Момент статического сопротивления при торможении на валу двигателя TсТ Н · м 3,44 2,7 2,21 1,72
Общее время пуска сгрузом и собственной массой крана определяется по формуле:
/>
где ni– число передвижений с i-мгрузом.
/>
Время установившегосядвижения определяется по формуле:
/>
где Lср–средняя длина перемещения груза: Lср= 0,8·L, м;
Vфпер.– фактическая скорость передвижениякрана, м/с.
/>
Определим общее времяработы, средний квадратичный момент и среднюю квадратичную мощностьэлектродвигателя:
/>
/>
/>
Pср= 1,17 кВт Pном= 1,7 кВт – условие выполняется.
/>
Рис. 3 Усредненный графикзагрузки механизма передвижения тележки (для среднего режима работы)
Согласно графику, завремя работы механизма передвижения, кран будет передвигаться с номинальнымгрузом Q = 12500 кг – 1 раз, с грузом 0,7·Q = 8750 кг – 5 раз, с грузом 0,5·Q = 6250 кг – 1 раз, с грузом 0,3·Q = 3750 кг – 3 раза.
Сведем результатырасчетов с различными грузами в таблицу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнениякурсового проекта был спроектирован мостовой кран грузоподъёмностью 12,5 тонн,среднего режима работы (5К).
Расчетная часть состоитиз двух частей: механизма подъёма и механизма передвижения.
В механизме подъёмапроизведен расчет следующий расчет:
— выбран канат двойнойсвивки типа ЛК-Р диаметром 18 мм имеющий при маркировочной группе проволок 1764МПа;
— выбрана крюковаяподвеска;
— определены размерыбарабана, его диаметр и полная длинна с учетом кратности полиспаста;
— подобран рациональныйматериал барабана и проверен на прочность по напряжениям сжатия;
— выбраны муфтыбыстроходного и тихоходного валов;
— выбран и проверен нанагрев электродвигатель с учетом того, что механизм работает с различными грузами;
— сделана проверка сдопускаемыми значениями пусковых и тормозных характеристик в неблагоприятныхрежимах работы механизма.
В механизме передвижениятележки произведен расчет центрального привода, для которого:
— выбраны ходовые колесас учетом их количества, грузоподъёмности крана, массы тележки и ее скоростипередвижения;
— выбран и проверенэлектродвигатель;
— выбран редуктор;
— сделана проверка сдопускаемыми значениями пусковых характеристик при неблагоприятном режимеработы крана.
На основе расчетной частивыполнена графическая, в которой отображено на листах форматах А1:
— общий вид крана;
— механизм передвижениятележки;
— грузовая тележка.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ
1. А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон Справочник по расчетам механизмовподъёмно-транспортных машин. Изд. 2-е., перераб. – Минск: Высш. шк.,1983.
2. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин: Учеб.Пособие для вузов, под ред. С.А. Казака. – М.: Высш. шк.,1989. – 319 с.: ил.
3. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие/ В.Д.Соловьёв, В.И. Фатеев. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2007.- 324 с.
4. Справочник по кранам, Т2 /Под ред. М.М.Гохберга. Л.: Машиностроение,1988. 559 с.
5. Вайснон А.А. Атласконструкций. Подъёмно-транспортные машины строительной промышленности. — 2-еизд., перераб. – М.: Машиностроение, 1976.
6. Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций. Под. ред.М.П. Александрова, Д.Н. Решетова. — 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Машиностроение, 1987. – 122 с.: ил.
7. Иванов М.Н. Детали машин.- 5-е изд., перераб. – М.: Высш.шк.,1991.- 383 с.