Проектирование козлового крана (стр. 4 из 5)

I–момент инерции ротора двигателя и муфты быстроходного вала:

I_p–момент инерции ротора двигателя, кг · м²;

I_м–момент инерции муфты быстроходного вала;

T_ср.п.– средний пусковой момент двигателя, определяем по формуле:

T_ном.– номинальный момент двигателя, Н · м;

,

где P - мощность двигателя;

n - частота вращения двигателя;

ψ_max– максимальная кратность пускового момента двигателя;

ψ_min– минимальная кратность пускового момента двигателя;

T_с– момент статического сопротивления на валу двигателя:

Ускорение при пуске определяется по формуле:

Таблица 4 – Проверка полученных значений пусковых характеристик на соответствие рекомендуемым значениям для механизма передвижения

Параметр	Скорость крана	Время пуска	Ускорение при пуске
Обозначение	V фпер.	tп	a
Расчетное значение	0,4 м/с	2,39 с	0,167 м/с2
Допускаемое значение	±10% от заданной	1…5 с	до 0,25 м/с2
Вывод	соответствует	соответствует	соответствует

Проверка фактического запаса сцепления колес с рельсами:

где F_пр – суммарная нагрузка на приводные колеса без груза:

m – масса крана, кг;

z_пр – количество приводных колес, шт;

z– общее количество принятых ходовых колес, шт.

φ – коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами, принимаем

φ = 0,02 [1, с. 33];

F^'_пер– сопротивления передвижению крана без груза:

f – коэффициент трения в подшипниках качения колеса;

µ – коэффициент трения качения ходового колеса по рельсам.

Условие выполняется.

2.13 Выбор тормоза и определение тормозных моментов

Тогда время торможения крана без груза определим по формуле:

Сопротивление при торможении тележки без груза определяется по формуле аналогично п. 2.12:

Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении крана определяется по формуле:

где

– cопротивление при торможении крана без груза, Н·м;

U_р– фактическое передаточное число привода.

Момент сил инерции при торможении крана без груза определяется по формуле:

где t_Т– время торможения тележки без груза, c;

m– масса тележки, кг.

Расчетный тормозной момент на валу тормоза определяется по формуле:

Выбираем тормоз ТКТ – 100:

- тормозной момент Т = 20 Н∙м, который надо отрегулировать до Т = 12,06 Н∙м;

- диаметр тормозного шкива D=100 мм;

2.14 Проверка пути торможения

Фактическая длина пути торможения и минимальная длина пути торможения, определяются из условия:

где t_Т– время торможения крана без груза, c;

V ^ф_пер.– фактическая скорость передвижения крана, м/с.

>

Условие выполняется.

2.15 Проверка двигателя на нагрев

Во избежание перегрева двигателя, необходимо чтобы развиваемая им среднеквадратическая мощность удовлетворяла условию:

Средняя квадратичная мощность электродвигателя определяется по формуле:

где T_ср– средний квадратичный момент преодолеваемый электродвигателем, Н·м;

n_эл.– частота вращения электродвигателя, мин^-1.

где ∑t_п– общее время пуска с грузом, с;

t_у – время установившегося движения, с;

∑t– общее время работы электродвигателя, с;

T_ср.п.– средний пусковой момент двигателя, Н·м;

T_с– момент статических сопротивлений на валу двигателя, Н·м;

T_с^Т– момент статических сопротивлений на валу двигателя при торможении механизма, Н·м.

В качестве исходных данных для расчета используем график загрузки механизма, в соответствии с рекомендациями [1, с. 16, рис. 1.1]. Соответственно для среднего режима работы механизма передвижения, график будет иметь следующий вид:

Таблица 5 – Результаты расчетов

Параметр	Обозначение	Единица измерения	Результаты расчета при Q, кг
			12500	8750	6250	3750
Сопротивления передвижению крана с грузом	Fпер.	Н	3443,04	2710,4	2217,6	1724,8
Момент статического сопротивления на валу двигателя	Tс	Н · м	18,22	14,34	11,73	9,12
Время пуска с грузом	tпгр	с	4,51	2,94	2,27	1,75
Сопротивление при торможении крана с грузом		Н	899,15	706,48	578,025	449,575
Момент статического сопротивления при торможении на валу двигателя	TсТ	Н · м	3,44	2,7	2,21	1,72

Общее время пуска с грузом и собственной массой крана определяется по формуле:

где n_i– число передвижений с i-м грузом.

Время установившегося движения определяется по формуле:

где L_ср– средняя длина перемещения груза: L_ср= 0,8·L, м;

V ^ф_пер.– фактическая скорость передвижения крана, м/с.

Определим общее время работы, средний квадратичный момент и среднюю квадратичную мощность электродвигателя:

P_ср= 1,17кВт < P_ном= 1,7кВт – условие выполняется.

Рис. 3 Усредненный график загрузки механизма передвижения тележки (для среднего режима работы)

Согласно графику, за время работы механизма передвижения, кран будет передвигаться с номинальным грузом Q = 12500 кг – 1 раз, с грузом 0,7·Q = 8750 кг – 5 раз, с грузом 0,5·Q = 6250 кг – 1 раз, с грузом 0,3·Q = 3750 кг – 3 раза.

Сведем результаты расчетов с различными грузами в таблицу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсового проекта был спроектирован мостовой кран грузоподъёмностью 12,5 тонн, среднего режима работы (5К).

Расчетная часть состоит из двух частей: механизма подъёма и механизма передвижения.

В механизме подъёма произведен расчет следующий расчет:

- выбран канат двойной свивки типа ЛК-Р диаметром 18 мм имеющий при маркировочной группе проволок 1764 МПа;

- выбрана крюковая подвеска;

- определены размеры барабана, его диаметр и полная длинна с учетом кратности полиспаста;

- подобран рациональный материал барабана и проверен на прочность по напряжениям сжатия;

- выбраны муфты быстроходного и тихоходного валов;

- выбран и проверен на нагрев электродвигатель с учетом того, что механизм работает с различными грузами;