Механизм подъёма.

Содержание

Обозначение КМО

Грузоподъёмность 20,0 т

Скорость подъёма 0,25 м/с

Высота подъёма 16 м

Пролёт 16,0 м

Скорость передвижения 0,6 м/с

Режим L2

Группа М4

Механизм подъёма.

F2=mг·g=20·103·9,8=1,96·105 H.

η1=1

η2=<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>

η3=<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>

Схемы полиспастов

<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject5.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject6.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject8.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject10.bin><Object: word/embeddings/oleObject11.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject12.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject13.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject14.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject15.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject16.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject17.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject18.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject19.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject20.bin>

Мостовой кран работает в закрытом помещении, поэтому влияние внешних факторов меньше, чем у козлового крана. Следовательно, выбираем канат типа ЛК-РО 6<Object: word/embeddings/oleObject21.bin>36+1 ГОСТ 7668-80. Он имеет большое количество проволок малого диаметра и высокую усталостную износостойкость, долговечен при перегибах на блоке.

Выбор диаметра каната

d22-1=18,0 мм

d22=18,0мм

d22+1=20,0 мм

d23-1=15,0 мм

d23=15,0мм

d23+1=16,5 мм

d41-1=18,0 мм

d41=18,0мм

d41+1=20,0 мм

<Object: word/embeddings/oleObject22.bin>

D22-1=18·14=252 мм

D22=18·12,5=225 мм

D22+1=20·11,2=224 мм

D23-1=15·14=210 мм

D23=15·12,5=187 мм

D23+1=16,5·11,2=185 мм

D41-1=18·14=252 мм

D41=18·12,5=225 мм

D41+1=20·11,2=224 мм

<Object: word/embeddings/oleObject23.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject24.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject25.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject26.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject27.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject28.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject29.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject30.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject31.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject32.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject33.bin>

При <Object: word/embeddings/oleObject34.bin> проводят простой расчёт барабана на сжатие,так как прои таком соотношении длины и диаметра барабан устойчив. При <Object: word/embeddings/oleObject35.bin> проводят уточнённый расчёт барабана на сжатие и совместное действие изгиба и кручения, на устойчивость стенки. При необходимости барабан усиливают, вводя в него ребра жесткости (РТМ–24.09.21–76).

По результатам проверки варианты 23; 23+1 непригодны для использования.

Варианты 22-1; 22; 22+1; 23-1; 41-1; 41; 41+1 пригодны для рзработки, но необходимо провести расчёт барабанов на сжатие и совместное действие напряжений изгиба и кручения на устойчивость стенки.

Гладкие барабаны и барабаны с канавками, предназначенные для многослойной навивки каната, должны иметь реборды с обеих сторон барабана. Барабаны с канавками, предназначенные для однослойной навивки двух ветвей каната, ребордами могут не снабжаться, если ветви навиваются от краев барабана к середине. При навивке на барабан с канавками одной ветви каната реборда может не устанавливаться со стороны крепления каната на барабане.

Реборды барабанов для канатов должны возвышаться над верхним слоем навитого каната не менее чем на два его диаметра, а для цепей - не менее чем на ширину звена цепи. [ПУиБЭК п 2.8.5.]

<Object: word/embeddings/oleObject38.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject39.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject40.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject41.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject42.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject43.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject44.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject45.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject46.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject47.bin> Вт

Выберем ПВ=25% (табл. 1.)

Поскольку мощность больше 15 кВт, подходит электродвигатель 4MTF.

Выбор электродвигателя

4MTF(H)200L6 (P=22кВт; р=6; m=270кг; d11=380мм; l1=140мм; l30=880мм; n=935об/мин)

4MTF(H)200LВ8 (P=22кВт; р=8; m=320кг; d11=380мм; l1=140мм; l30=955мм; n=715об/мин)

На механизм подъёма устанавливаем два электродвигателя по 22 кВт. Установка одного электродвигателя приведёт к увеличению межосевого расстояния редуктора.

Р6=Р8=2·22·<Object: word/embeddings/oleObject48.bin>=55,88кВт <Object: word/embeddings/oleObject49.bin> Р6=Р8=55,88 > 54,4 кВт, т. е. мощность выбранных двигателей достаточна.

<Object: word/embeddings/oleObject50.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject51.bin> рад/с

<Object: word/embeddings/oleObject52.bin> рад/с

<Object: word/embeddings/oleObject53.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject54.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject55.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject56.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject57.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject58.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject59.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject60.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject61.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject62.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject63.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject64.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject65.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject66.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject67.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject68.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject69.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject70.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject71.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject72.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject73.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject74.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject75.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject77.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject78.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject79.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject80.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject81.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject82.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject83.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject84.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject85.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject86.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject87.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject88.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject89.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject90.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject91.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject92.bin>, где к=1,1 – устанавливается два привода с двумя тормозами каждый

Тт662-1=1,1·445=489 Н·м

Тт662=1,1·494=543 Н·м

Тт662+1=1,1·490=539 Н·м

Тт623-1=1,1·390=429 Н·м

Тт641-1=1,1·444=488 Н·м

Тт641=1,1·555=610 Н·м

Тт641+1=1,1·555=610 Н·м

Тт822-1=1,1·557=613 Н·м

Тт822=1,1·612=673 Н·м

Тт822+1=1,1·612=673 Н·м

Тт623-1=1,1·623=685 Н·м

Тт841-1=1,1·555=610 Н·м

Тт841=1,1·694=763 Н·м

Тт841+1=1,1·694=763 Н·м

Для всех вариантов выберем четыре тормоза ТКГ-300.

Тmax=300 Н·м>190,75 Н·м

Необходимо отрегулировать тормоза на тормозной момент равный 200 Н·м. Масса одного тормоза составляет 38 кг.

Выберем муфту зубчатую МЗ-1 ГОСТ5006

Корпус опоры выберем ШМ-110 ГОСТ13218.2

Варианты с восьми полюсным двигателями наиболее металлоемки, поэтому они исключаются.

Проверка условия соседства корпусами электродвигателя и опорного подшипника вала привода барабана

<Object: word/embeddings/oleObject93.bin> мм,

где aw=250 мм – межосевое расстояние редуктора

d11=380 мм – диаметр электродвигателя

L=150 мм – габаритный размер корпуса подшипника УМ-110, выбранному по справочнику.

Проверка условия соседства тормоза и зубчатой муфтой

А2=aw–0,8Dт–0,5D=250–0,8·200–0,5·170=5 мм,

где Dт=200 мм – диаметр тормозного барабана

D=170 мм наружный диаметр зубчатой муфты

Оба условия не выполняются. Для выполнения увеличим межосевое расстояние редуктора до следующего стандартного, до 300 мм. Редуктор Ц2-300 обладает массой 183 кг. Суммарная масса увеличилась на 55 кг и составило 875 кг.

Выводы:

Расчёт механизма передвижения.

1 Выбор ходовых колёс.

1.1. Определение предварительной массы тележки

На основании статистических данных массу тележки можно выразить зависимостью:

<Object: word/embeddings/oleObject94.bin> ,(1)

где <Object: word/embeddings/oleObject95.bin>- масса груза.

Получим: <Object: word/embeddings/oleObject96.bin> кг

Вес тележки:

<Object: word/embeddings/oleObject97.bin> ,(2)

Получим: <Object: word/embeddings/oleObject98.bin>H

Вес груза:

<Object: word/embeddings/oleObject99.bin> ,(3)

Получим: <Object: word/embeddings/oleObject100.bin>H

Вес тележки с грузом:

<Object: word/embeddings/oleObject101.bin> H ,(4)

1.2. Давление на ходовое колесо

<Object: word/embeddings/oleObject102.bin> H,(5)

Определим диаметр ходового колеса <Object: word/embeddings/oleObject103.bin>,мм

<Object: word/embeddings/oleObject104.bin> ,(8)

Получим: <Object: word/embeddings/oleObject105.bin>мм

Итак, выберем колесо, диаметром 250мм: диаметр внутреннего отверстия подшипника d=50мм. Значения <Object: word/embeddings/oleObject106.bin> и d принимают по ГОСТу 24.090.09-75, а значение <Object: word/embeddings/oleObject107.bin> в этом случае равно 0,4мм по [4], с. 276 .

2. Расчёт сопротивления передвижению

Сила сопротивления передвижению тележки с грузом.

<Object: word/embeddings/oleObject108.bin> ,(9)

где f – коэффициент трения качения подшипников буксы ( f=0,015) см. [4], с. 275 ;

<Object: word/embeddings/oleObject109.bin> - коэффициент сопротивления реборды (<Object: word/embeddings/oleObject110.bin>), см. [4], с. 275 .

По формуле (9): <Object: word/embeddings/oleObject111.bin> H

3. Выбор электродвигателя

Номинальная мощность электродвигателя механизма передвижения: <Object: word/embeddings/oleObject112.bin> Вт, (10)

Выбираем два электродвигателя 4АСE90LЕ6

4. Выбор редуктора

Угловая скорость ходового колеса:

<Object: word/embeddings/oleObject113.bin> ,(11).

Угловая скорость электродвигателя:

<Object: word/embeddings/oleObject114.bin>,(12).

Определим требуемое передаточное число:

<Object: word/embeddings/oleObject115.bin>,(13)

Принимаем два редуктора Ц3вкн-320 с передаточным числом

<Object: word/embeddings/oleObject116.bin>; диаметр быстроходного вала равен 25мм, масса редуктора 52 кг.

5. Определение коэффициента запаса сцепления приводных колёс с рельсом при пуске

<Object: word/embeddings/oleObject117.bin> ,(14)

где <Object: word/embeddings/oleObject118.bin>- сила сцепления приводных ходовых колес с рельсами;

<Object: word/embeddings/oleObject119.bin>- сила статического сопротивления передвижению тележки без груза и без учета трения в подшипниках приводных колес;

<Object: word/embeddings/oleObject120.bin>- сила динамического сопротивления передвижению тележки без груза;

<Object: word/embeddings/oleObject121.bin> - допускаемое значение коэффициента запаса сцепления (<Object: word/embeddings/oleObject122.bin>=1,15), [4].

При этом <Object: word/embeddings/oleObject123.bin>,(15)

где <Object: word/embeddings/oleObject124.bin> - коэффициент сцепления приводного ходового колеса с рельсом. Если исключено попадание влаги и масел, то <Object: word/embeddings/oleObject125.bin>,[5] с.12.

<Object: word/embeddings/oleObject126.bin>- число приводных колес.

Имеем по формуле (15): <Object: word/embeddings/oleObject127.bin> H

Определим <Object: word/embeddings/oleObject128.bin>:

<Object: word/embeddings/oleObject129.bin> Н, (16)

Определим <Object: word/embeddings/oleObject130.bin>:

<Object: word/embeddings/oleObject131.bin>, (17)

где <Object: word/embeddings/oleObject132.bin> - максимально допустимое значение ускорения (замедления) тележки.

Принимая <Object: word/embeddings/oleObject133.bin>,согласно [4], получим:

<Object: word/embeddings/oleObject134.bin> H

<Object: word/embeddings/oleObject135.bin>

Таким образом, запас сцепления при пуске достаточен.

6. Определение тормозного момента

Тормозной момент определим как

<Object: word/embeddings/oleObject136.bin>, (18)

где <Object: word/embeddings/oleObject137.bin>- момент инерции вращающихся и поступательно движущихся масс, приведенных к тормозному шкиву. Т.к. тормозной шкив установлен на быстроходном валу редуктора, вращающегося от электродвигателя, то:

<Object: word/embeddings/oleObject138.bin> <Object: word/embeddings/oleObject139.bin>, (19)

где <Object: word/embeddings/oleObject140.bin>, (20)

выберем две муфты зубчатых (ГОСТ 5006-83) с диаметром выходного вала 25мм. Момент инерции муфты <Object: word/embeddings/oleObject141.bin> <Object: word/embeddings/oleObject142.bin> диаметр тормозного шкива 200мм.

Тогда получим: <Object: word/embeddings/oleObject143.bin> <Object: word/embeddings/oleObject144.bin>

Коэффициент полезного действия механизма:

<Object: word/embeddings/oleObject145.bin>

Время торможения:

<Object: word/embeddings/oleObject146.bin> <Object: word/embeddings/oleObject147.bin>,(21)

Тогда по формуле (19) получим:

<Object: word/embeddings/oleObject148.bin> Hм

Определим статический момент сопротивления передвижению при торможении:

<Object: word/embeddings/oleObject149.bin> Hм, (22)

По формуле (18) получим:

<Object: word/embeddings/oleObject150.bin><Object: word/embeddings/oleObject151.bin> Hм

На чертеже механизма передвижения укажем: «тормоза отрегулировать на момент 10 Нм».

ЛИТЕРАТУРА

1. Расчёты крановых механизмов и их деталей / М. П. Александров, И. И. Ивашков, С. А. Казак; Под ред. Р. А. Лалаянца.- М.: ВНИИПТМаш, 1993.- Т. 1. - 187 с.

2. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов: Утв. Госгортехнадзором России 31.12.2000.- М., ПИО ОБТ, 2000.- 266 с.

3. Редукторы и мотор-редукторы: Каталог /АО ВНИИТЭМР, ИФК «Каталог».- М., 1994.- Ч. 1.- 75с.

4. Подъемно-транспортные машины / Александров М. П., - М.: Высшая школа,1979. 558с.

5. Расчет механизма передвижения тележки мостового крана / Ермоленко В.А,; рецензент: Сероштан В.И.- методические указания по курсовому проектированию для студентов. - Калуга, 1985.