где
- максимально допустимое ускорение незагруженного крана.Для обеспечения запаса сцепления (kсц=1,2) при пуске незагруженной тележки ускорение ее должно быть не более значения, вычисленного по формуле
где
- коэффициент сцепления ведущего колеса с рельсом для кранов, работающих в закрытых помещениях; - общее число колес моста; - число приводных колес.Приведенный к валу двигателя момент инерции масс, приходящийся на опору А, при незагруженном кране:
где:
момент инерции ротора двигателя и муфт, в том числе с тормозным шкивом:Статический момент сопротивления передвижению, приведенный к валу двигателя, для привода опоры А при незагруженном кране:
где
к.п.д. механизма передвижения крана.Средний пусковой момент :
Исходя из пускового момента, мощность двигателя:
,где:
Средний пусковой момент двигателя MTF 112 – 6:
Фактическое время пуска привода опоры А:
Фактическое ускорение привода незагруженной опоры А:
Фактический коэффициент запаса сцепления ведущих колес с рельсами:
Таб. 3.1. – Результаты расчета механизма передвижения крана с раздельными приводами
Показатели расчета | Механизмы передвижения опор | Поднимаемый груз | Незагруженный кран | ||
Q | 0,5Q | 0,25Q | |||
Грузоподъемность, Н | 50000 | 25000 | 12500 | 0 | |
Сопротивление передвижению крана при установившемся режиме Wст , Н | А В | 758 1517 | 746 1302 | 739 1194 | 733 1087 |
Нагрузки на опоры, Н | А В | 83334 166667 | 81945 143056 | 81250 131250 | 80556 119445 |
Статический момент сопротивления при передвижении крана, приведенный к валу двигателя, Мст, Нм | А В | - 18,8 | - 16,1 | - 14,8 | 9,1 13,5 |
Приведенный момент инерции масс к валу двигателя, Нмс2 | А В | - 2,325 | - 2,026 | - 1,876 | 1,233 1,762 |
Время пуска tп, с | А В | - 2,61 | - 2,21 | - 2,01 | 1,24 1,87 |
Ускорение крана при пуске а, м/с2 | А В | - 0,37 | - 0,43 | - 0,48 | 0,77 0,51 |
Поскольку опора В наиболее загружена, то время разгона привода опоры В будет больше времени разгона привода опоры А. Время пуска и ускорение привода опоры В при наиболее неблагоприятном его нагружении приведены в таб. 3.1
Расчеты показывают, что разной нагрузке ходовых колес опор А и В двигатели нагружаются неодинаково и разгоняются с различными ускорениями, что приводит к созданию перекосов и дополнительных сил трения реборд колес о рельсы.
3.4 Проверка двигателя на нагрев по эквивалентной нагрузки
Среднее время пуска привода опоры В:
Среднее время рабочей операции при передвижении моста:
где
- средний рабочий путь крана, [2, табл. 17]При
по графику [2, рис.45, кривая А] значение , откуда 2,85=4,28кВтгде:
мощность, необходимая для перемещения крана с номинальным грузом:Для легкого режима роботы эквивалентная мощность двигателя:
где:
– коэффициент, принимаемый для среднего режима роботы [2, табл. 30]Ранее выбранный двигатель удовлетворяет условию нагрева.
3.5 Расчет тормозного момента
Для обеспечения запаса сцепления
колес с рельсами механизма передвижения опоры А при незагруженном кране и при нахождении тележки в крайнем положении около опоры В и максимальное ускорение при торможении должно быть не более:Время торможения привода опоры А из условия максимально допустимого ускорения:
Допускаемая величина тормозного пути:
где:
– скорость передвижения крана.Минимально допустимое время торможения:
Статический момент, приведенный к валу двигателя, при торможении привода опоры А незагруженного крана:
Тормозной момент на валу двигателя:
Принимаем колодочный тормоз с гидротолкателем типа ТТ-160 с наибольшим тормозным моментом 100 Н∙м, диаметром тормозного шкива 160 мм, шириной колодки 75 мм; тип гидротолкателя ТЭГ-16 с тяговым усилием 160 Н. Тормоз регулируем на расчетный тормозной момент[2, прил. XLIХ ].
3.6 Определение динамических нагрузок в механизме передвижения
Максимальная нагрузка в упругой связи в пусковой период:
где:
- максимальный пусковой момент, развиваемый двигателем; - статический момент сопротивления передвижению, приведенный к валу двигателя; определен для наиболее неблагоприятного случая (опора В наиболее нагружена); ;Коэффициент динамичности:
,что значительно больше, чем в механизмах подъема. Это следует учитывать при расчете деталей механизмов на прочность и выносливость.
3.7 Расчет ходовых колес
В качестве материала двухребордных с цилиндрическим ободом колес принимаем сталь 65Г с твердостью поверхности катания НВ 320..350 (ГОСТ 1050-74). Ширина поверхности катания 100мм. Для таких колес принимаем рельс КР70 со скругленной головкой
Расчетная нагрузка на колесо:
где: γ=0,92– коэффициент, учитывающий переменность нагрузки при
[2, табл. 33]; коэффициент, учитывающий режим роботы механизма; для среднего режима [2, табл. 34].Величина местных напряжений смятия при точечном контакте:
,где:
при [2, табл. 35].Список используемой литературы
1. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для вузов. Под ред. д-ра техн. наук М. П. Александрова. М., «Машиностроение», 1973, 256 с.
2. Расчеты грузоподъемных транспортных машин. Под ред. Иванченка Ф. К. и др. Киев, «Вища школа», 1978, 576 с.
3. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. С.К.Дьяченко и др.Киев, 1962г.