РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМА ПЕРЕСУВАННЯ КРАНА

 

3.1. Вибір кінематичної схеми.

Механізм пересування крана вибираємо з роздільним приводoм, кінематична схема якого показана на рис. 7. Електродвигун, який з'єднано муфтою з редуктором передає крутний момент на ведучі колеса. Вал приводного колеса з'єднаний з тихохідним валом редуктора проміжним валом і зубчастими муфтами. На півмуфті швидкохідного вала встановлено гальмо.

 

Рис. 7. Кінематична схема механізма пересування крана з роздільним приводом

3.2. Вибір ходових коліс.

Навантаження на одне колесо визначимо для випадку, коли вантажний візок з вантажем знаходиться в крайньому положенні моста з боку кабіни (рис. 8).

Рис. 8. Схема розрахунку навантажень на ходові колеса моста

 

Навантаження на ходові колеса опори В завантаженого крана

де =150 000 Н - вага моста;

=210 000 Н - вага крана; визначають за графіком (рис. 9);

G=40 000 Н - вага візка;

=20 000 Н - вага кабіни з електрообладнанням.

Розрахункове навантаження на колесо

Н.

де =1,2; =0,86 (табл. 15).

За додатками LVI, LIX [1], XLII, XLV [2] приймаємо ходові колеса діаметром =400 мм, дворебордні з циліндричним ободом, шириною поверхні кочення b=90 мм (ГОСТ 3569-74). Матеріал - сталь 65Г з твердістю поверхні кочення НВ 320...350 (ГОСТ 1050-74). Діаметр цапфи вала d=80 мм (табл. 9). Колеса встановлені на роликових підшипниках, f=0,015 (табл. 10). Коефіцієнт =1,5 (табл. 12). Коефіцієнт тертя кочення =0,6 (табл. 11). Рейки типу КР60 із заокругленою головкою, радіусом заокруглення R=350 мм (дод. LXVIII [1], дод. XLVII [2]).

Рис.9. Загальна вага крана в залежності від вантажопідйомності Q і довжини прольота L для режимів роботи: а - 3М; б - 4М; в - 5М.

 

3.3. Розрахунок потужності двигуна і вибір редуктора.

Для попереднього вибору двигуна визначимо опір пересуванню завантаженого крана в період пуску

Н,

де - опір пересуванню крана з номінальним вантажем при сталому рухові,

а - середнє прискорення крана при пуску, а=0,2 м/с (табл. 13).

Потужність двигунів механізма пересування крана з урахуванням інерційних навантажень

кВт,

де - середня кратність пускового момента. Для асинхронних двигунів з фазовим ротором =1,5...1,7. Приймаємо =1,6.

Потужність одного двигуна роздільного приводу

кВт.

По каталогу (дод. XXXIV [1], XI [2]) вибираємо електродвигун з фазовим ротором типу MTF112-6 потужністю N=5,8 кВт (при ПВ=25%), n=915 об/хв (=95,77 рад/с), =0,069 кгм , =140 Нм, Нм, .

Найбільш несприятливим при розгоні незавантаженого крана є випадок, коли візок знаходиться в крайньому положенні моста зі сторони кабіни (опора В). При такому положенні візка найменше завантаженими є ходові колеса опори А (рис. 8). При пуску приводів не повинно відбуватись пробуксовування приводних коліс опори А по рейкам.

Навантаження на ходові колеса опор А і В незавантаженого крана:

Остаточно електродвигун вибираємо по пусковому моменту привода механізма пересування опори А:

, Нм

Частота обертання колеса

об/хв.

Розрахункове передаточне число редуктора

Розрахункова потужність редуктора

кВт,

де кВт.

По каталогу (дод. ХLI...XLVI [1], дод. XXI...XXVI [2]) вибираємо редуктори типу Ц2-250-16,3-1Ц і Ц2-250-16,3-5Ц.

Фактична частота обертання колеса

об/хв.

Фактична швидкість пересування крана з номінальним вантажем

м/с.

Час пуску привода опори А

с.

Для забезпечення запаса зчеплення =1,2 при пуску незавантаженого крана, його прискорення повинно бути не більшим

Приведений до вала двигуна момент інерції мас, які припадають на опору А, при незавантаженому крані

кгм .

де =0,069+0,0763+0,0306=0,1759 кгм ;

- маса крана, яка припадає на опору А,

кг.

Статичний момент опору пересуванню, приведений до вала двигуна, для привода опори А при незавантаженому крані

Нм,

де - опір пересуванню незавантаженого крана, який припадає на опору А

Тоді середній пусковий момент

Нм.

Розрахункова потужність двигуна

кВт,

де

Для привода механізма пересування крана остаточно приймаємо електродвигун MTF112-6.

Середній пусковий момент двигуна МТF112-6

Нм.

Фактичний час пуску привода опoри А

с.

Фактичний коефіцієнт запасу зчеплення приводних коліс з рейками

де =105000 Н.

Фактичне прискорення при розгоні незавантаженого візка

1 м/с .

 

3.4. Перевірка двигуна на нагрівання за еквівалентним навантаженням.

Момент статичного опору при пересуванні крана з номінальним вантажем, приведений до вала двигуна (при одинаковому навантаженні двигунів)

Нм

Потужність, необхідна для пересування крана з номінальним вантажем

кВт.

Завантаження двигуна при пересуванні крана з номінальним вантажем

Користуючись графіком (рис. 3а) при =0,38, знаходимо відносний час пуску =1,1 с.

Час розгону при пересуванні крана з номінальним вантажем

с,

де кгм ,

де - відповідно маса вантажа і крана, кг.

Середній час робочої операції при пересуванні моста,

c,

де - середній робочий шлях крана; для монтажних кранів кранів =8 м, для будівельних =15 м [1]. Приймаємо =8 м.

При по графіку (рис. 4, крива А) значення =1,6.

Еквівалентна потужність циклу

кВт.

Для режиму роботи 4M еквівалентна потужність двигуна

кВт.

Отже вибраний двигун MTF112-6 потужністю N=5,8 кВт задовольняє умові перевірки на нагрівання.

 

3.5. Розрахунок гальмівного момента і вибір гальма.

Для забезпечення запасу зчеплення =1,2 коліс механізма пересування опори А з рейками при незавантаженому крані і при розташуванні візка в крайньому положенні біля опори В, максимальне прискорення при гальмуванні повинно бути не більшим

Час гальмування привода опори А за умови забезпечення максимально допустимого прискорення

с.

Допустима величина гальмівного шляху (табл. 14)

м

де =70,2 м/хв - фактична швидкість пересування крана.

Мінімально допустимий час гальмування

с.

Cтатичний момент, приведений до вала двигуна, при гальмуванні привода опори А незавантаженого крана,

Нм;

де Н;

Гальмівний момент на валу двигуна

Нм,

де кгм .

Приймаємо колодкове гальмо з гідроштовхачем типу ТТ-160 (дод. ХLIX [1], ХХХІІ [2]) з найбільшим гальмівним моментом 100 Нм, діаметром гальмівного шківа 160 мм, і регулюємо його на необхідний гальмівний момент.

 

 

3.6. Розрахунок ходових коліс.

В якості матеріала дворебордних з циліндричним ободом коліс приймаємо сталь 65Г з твердістю поверхні кочення НВ 320...350 (ГОСТ 1050-74). Ширина поверхні кочення b=80 мм. Для таких коліс приймаємо рейку КР60 з заокругленою головкою R=350 мм (див. п.п. 3.2).

Значення місцевих напружень зминання при точковому контакті

,

де - найбільший із двох радіусів або поверхонь, які контактують, мм;

- радіус заокруглення головки рейки, мм;

m - коефіцієнт, який залежить від відношення найменшого радіуса до найбільшого із двох контактуючих поверхонь (від відношення при < або відношення при > ); приймають по табл. 17,

m=0,47 при .

- допустиме напруження місцевого зминання при точковому контакті; =2200 МПа (дод. LXXI [1])

 

 

Таблиця № 17 - Значення коефіцієнта m

	m			m			m
1,0 0,9 0,8 0,7	0,39 0,40 0,42 0,44		0,6 0,5 0,4 0,3	0,47 0,49 0,57 0,60		0,2 0,15 0,1 0,05	0,72 0,80 0,97 1,28

Отже

МПа< =2200 МПа.