Башенные краны 2 (стр. 2 из 4)
Определяем толщину стенки барабана:
Проверяем стенку барабана на прочность:
Условие прочности соблюдено
Назначаем материал болта для крепления каната к барабану Ст3
[δР]= 115 МПа = 115000000 Па
и определяем наружный диаметр резьбы этого болта:
d0 ≥ 2tв-d = 0,0155 м.
В качестве расчётного выбираем наиболее распространённую схему крепления каната к барабану с помощью двух планок, каждая из которых снабжена одним болтом с резьбой М16 и изображаем сечение узла крепления с необходимыми размерами.
Определяем усилие растяжения болта:
Проверяем напряжение в болте:
60031333 Па < 115000000 Па
и устанавливаем, что условие прочности соблюдено.
3.3 Выбор электродвигателя, редуктора и муфт.
Выбираем кинематическую схему механизма подъёма груза.
Определяем общий КПД привода:
Определяем статическую мощность электродвигателя Vгр=0,507 м/с.
Выбираем электродвигатель типа МТВ611-10
Масса 860 кг; для которого: n = 575 об/мин, мощность N1= 45 кВт.
f = 0,432 кг∙м∙с2
Находим угловую скорость вращения вала электродвигателя:
Находим угловую скорость вращения барабана:
Определяем передаточное число редуктора:
Выбираем редуктор типа Ц2-400
N = 55 кВт
i = 9,8
n = 600 об/мин
Разница в передаточном числе – 6,11%
Определяем моменты статического сопротивления при подъёме и спуске грузе:
Находим номинальный момент на валу электродвигателя:
Находим пусковой момент:
Ψmax=2,15 Ψmin=1,1
Определяем расчётный момент для выбора соединительной муфты:
Мм=К1∙К2∙М1= 1457,35 Н∙м
К1= 1,3 К2= 1,5
Выбираем муфту типа МУВП – 9 с тормозным шкивом массой 57 кг.
и величиной Jм= 4,300 кг∙м2
определяем момент инерции масс, вращающиеся на быстроходном валу:
J1=Jя+Jм= 4,240 + 4,300 = 8,540 кг∙м2
Время пуска:
Проверяем ускорение пуска электродвигателя при подъёме груза:
j < [j]= 0,2 м/с2
0,813 м/с2 >0,2 м/с2
Следовательно, необходимо произвести регулировку времени пуска.
3.4 Проверка электродвигателя на нагрев.
| Показатель | Результат расчёта | |
| (Q + Qn)1 | (Q + Qn)2 | |
| Сумма поднимаемых масс, кг | 6715 | 1482,5 |
| Момент при подъёме груза, Н∙м | 747,36 | 261,58 |
| Время пуска при подъёме груза, с | 0,6234 | 0,3366 |
| Момент при спуске груза, с | 148,84 | 20,47 |
| Время пуска при спуске груза, с | 0,4358 | 0,5447 |
| КПД привода | 0,795 | 0,481 |
Находим высоту подъёма при установившемся движении груза:
Hср = 0,65 Н = 0,65∙60 = 39 м.
Находим время установившегося движения:
Определяем относительные продолжительности пусков:
Определяем суммарное время пуска:
Определяем среднеквадратический момент выбранного электродвигателя:
Определяем среднеквадратическую мощность электродвигателя:
и заключаем, что проверка на нагрев дала положительный результат.
3.5 Расчёт тормоза механизма подъёма.
Определяем момент статического сопротивления при торможении:
Определяем тормозной момент:
Выбираем тормоз ТТ – 250
массой 37 кг.
Номинальным тормозным моментом МТ = 400 Н∙м
Остальные характеристики:
Диаметр тормозного шкива DТ = 0,25 м
Ширина колодки В = 0,10 м
Угол охвата поверхности шкива β = 140 градусов
Проверяем время торможения:
что находится в соответствии с рекомендациями.
В заключение проверяем работу тормоза по допускаемому давлению:
Р ≤ [P]
149681,63 Па < 30000000 Па
что является удовлетворительным.
4. Расчёт механизма передвижения крана
4.1 Силовой расчёт механизма передвижения крана.
| Тип ГПМ | Башенные краны с балочной стрелой |
| Вариант | 7Е |
| Грузоподъёмность, т | 6,5 |
| Вылет, м | 20 |
| Высота подъёма, м | 60 |
| Скорость передвижения крана, м/мин | 22 |
| Частота вращения, об/мин | 0,7 |
| Скорость передвижения тележки, м/мин | 32 |
| Скорость подъёма груза, м/мин | 30,4 |
| Время изменения вылета, с | - |
| Режим работы | Т |
| Угол наклона рельса крана, град | 0,8 |
Ас = L∙0,35
An = L∙0,35
Определяем ориентировочную массу крана и тали:
QТ = 957.00 кг.
QТ + QК = 36530,72 кг = 358 кН.
Назначаем диаметры колеса и его цапфы исходя из средней нагрузки на колесо:
Таким образом
DXK = 710 мм ; d = 140 мм.
Назначаем величины коэффициентов трения качения, трения скольжения и реборд:
µ = 0,003 ; f = 0,08 ; Kp = 1,5
Определяем силы сопротивления передвижению от сил трения в ходовых колёсах и цапфах:
Определяем силы сопротивления передвижению от уклона пути:
Для определения ветровых нагрузок назначаем величины: динамического давления ветра на высоте 10 метров; коэффициентов: перегрузки, изменения давления ветра, аэродинамического и сплошности, а также наветренных площадей крана, тали и груза:
q = 125 Па
η = 1,1
Кгр = КТ2 = Кк = 1
Cгр = Ск = СТ = 1,2
КСПЛ.к = КСПЛ.т = 0,4
Ак = 60.00 м2
АТ = 19.80 м2
Агр = 3,10 м2
Тогда
Определяем общее сопротивление от ветровой нагрузки
Определяем общее сопротивления:
4.2 Выбор электродвигателя, редуктора и муфт механизма передвижения крана.