Расчет механизма подъема мостового крана (стр. 3 из 8)

≥1 ,5; Принимаем = 1,8;

количество болтов;

усилие, изгибающее болты,

внутренний диаметр болта М 22, изготовленного из стали Ст 3,

Допускаемое напряжение для болта:

1.9 Расчет оси барабана

Ось барабана изготовляют из стали 45 (ГОСТ 1050-74) с пределом прочности σ_в=610 МПа.

Предварительный расчет.

При номинальном грузе на крюке равнодействующая от усилий в ветвях каната находится на расстоянии 237 мм от правой опоры В.

Реакции в опорах:

Усилия, действующие со стороны ступиц на ось:

Строим эпюры изгибающих моментов и перерезывающих сил:

При известном изгибающем моменте диаметр оси приближенно вычисляется по формуле:

где

допускаемое напряжение изгиба для материала оси.

Для стали 45 при III режиме нагрузки, изменяющейся при вращении вала от + М до – М (симметричный цикл),

(прил.XVIII). Принимаем

1.10 Выбор подшипников оси барабан

Ось барабана устанавливают на ролико- или шарикоподшипники радиальные сферические двухрядные.

Подшипник опоры В вставляется в выточку тихоходного вала редуктора Ц2-300, имеющую следующие размеры: диаметр 80 мм, глубина 50мм. Поскольку ось барабана не вращается относительно вала редуктора, то подшипник опоры В выбираем по статической нагрузке.

Расчетная нагрузка на подшипник

По этой нагрузке для диаметра цапфы 40 мм выбираем подшипник, который должен иметь наружный диаметр 80 мм. Таким условиям удовлетворяет роликоподшипник радиальный сферический двухрядний №3508(ГОСТ 5721-75) со статической грузоподъемностью 73300 Н.

Ввиду того, что подшипник опоры А работает при переменной нагрузке, эквивалентную нагрузку определяем по формуле(138).

Радиальные нагрузки на подшипник при среднем режиме нагрузки,

(при Q = 50000 Н);

Долговечность подшипника номинальная и при каждом режиме нагрузки:

где

- частота вращения барабана

Для радиального роликоподшипника эквивалентную нагрузку, Н, при каждом режиме вычисляем по формуле

где

; ; ;

Для радиальных самоустанавливающихся двухрядных роликоподшипников при

(здесь α – номинальный угол контакта, равный углу между нормалью к зоне контакта ролика с дорожкой качения наружного кольца и плоскостью, перпендикулярной к оси подшипника).

Эквивалентная нагрузка

Динамическая грузоподъемность

С целью соблюдения унификации для опоры А принимаем подшипник №3508, который вполне удовлетворяет по динамической грузоподъемности 68400 Н.

1.11 Расчет двигателя и выбор редуктора

При подъеме номинального груза мощность двигателя механизма подъема

где

к.п.д., (прил.XXXIII)

Предварительно, до проверки мощности двигателя по нагреву, принимаем ближайший по каталогу двигатель меньшей мощности . Из прил.XXXIV выбираем электродвигатель переменного тока с фазовым ро

тором типа МТF 311 – 6 мощностью

13 кВт, частотой вращения n = 935 мин^-1 (ω = 97,9 рад/с), максимальным моментом М_п.max=320 Н∙м, моментом инерции ротора J_р=0,229 Н∙м∙с². Номинальный момент на валу двигателя

Отношение максимального момента к номинальному:

Передаточное число редуктора

где

частота вращения барабана

Редуктор механизма подъема выбираем исходя из расчетной мощности, частоты вращения двигателя, передаточного числа и режима работы.

По каталогу (прил. XLI,…,XLVI) выбираем редуктор типа Ц2-300 (суммарное межосевое расстояние А = 300 мм, передаточное число u_р=50,95, схема сборки 4, вал тихоходный с концом под зубчатую муфту).

Предельная консольная нагрузка на конце тихоходного вала редуктора Ц2-300 при среднем режиме работы принимается 22500 Н (прил. XLVI). Действующая нагрузка от оси барабана на конец тихоходного вала редуктора составляет

Н, которая меньше предельной.

Допустимая величина предельного момента, передаваемого редуктором,

где

- табличное значение мощности при среднем режиме и ;

- табличное значение момента выбранного редуктора;

- кратность пускового момента среднего режима работы

Средний момент электродвигателя в период пуска

Для выбранного двигателя кратность максимального пускового момента

Поскольку

то редуктор удовлетворяет условиям перегрузки двигателя в период пуска.

Т. к. передаточное число выбранного редуктора отличается от расчетного, то находим фактическую скорость подъема груза:

,

где

- фактическая частота вращения барабана.

Статический момент на валу двигателя при подъеме грузов, различных по весу, определяют по формуле: