Главная | О нас | Обратная связь Автоматизация Автостроение Антропология Археология Архитектура Астрономия Предпринимательство Биология Биотехнология Ботаника Бухгалтерский учет Генетика География Геология Государство Демография Деревообработка Журналистика и СМИ Зоология Изобретательство Иностранные языки Информатика Информационные системы Искусство История Кинематография Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Математический анализ Материаловедение Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика ОБЖ Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Программирование Производство Промышленность Психология Радио Разное Социология Спорт Статистика Строительство Теология Технологии Туризм Усадьба Физика Физиология Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электротехника Наименование показателя 2019-07-03 219 Обсуждений (0) Наименование показателя 0.00 из 5.00 0 оценок Скачать документ ⇐ Предыдущая12	Обозна-чение	Едини- ца	Результаты расчета при массе      поднимаемого груза, кг
8000			4000	1600	400
КПД   Натяжение каната у барабана при подъеме груза   Момент при подъеме груза   Время пуска при подъеме   Натяжение каната у барабана при опускании груза   Момент при опускании груза   Время пуска при опускании	h   Fб     Тс   tп   Fcоп     Tсоп   tоп	-   Н     Н*м   С   Н     Н*м   с	0,85   19818     183,94   1,14   19423     140   0,09	0,8   9909     97,902   0,34   9711     70   0,11	0,65   3963     45,52   0,27   3884,8     28   0,13	0,5   990     14,45   0,22   971     6,9   0,14

В таблице избыточный момент при опускании груза – сумма среднего пускового момента двигателя и момента статических сопротивлений механизма при опускании груза.

Средняя высота подъема груза составляет 0,5…0,8 номинальной высоты Н=9м. Примем Нср=0,8*Н=0,8*9=7,2 м.

Время установившегося движения, с:

              t_y=Нср/v_г=7,2/0,194=37,11

Сумма времени пуска при подъеме и опускании груза за цикл работы механизма, с:

              åt_п=1,14+5*0,34+1*0,27+3*0,22+0,09+5*0,11+1*0,13+3*0,14=4,96

Общее время включений двигателя за цикл с:

              åt=2(1+5+1+3)*t_y+åt_п=2*10*37,11+4,96=747,16

Среднеквадратичный момент Н*м

              Т_ср= = (252,94²*4,96+(183²+5*97²+45²+3*14²+140²+5*70²+28²+3*6,9²)/747,16)=52,3

где: åt_п – общее время пуска механизма в разные периоды работы с различной нагрузкой, с;

   åТ²_сt_y – сумма произведений квадрата моментов статических сопротивлений движению при данной нагрузке на время установившегося движения при этой нагрузке.

   åt – общее время включения электродвигателя за цикл, с.

Среднеквадратическая мощность двигателя, кВт;

                                 Р_ср=Т_ср^п/9550=52,3*935/9550=5,12 кВт

где: Тср – среднеквадратичный момент преодолеваемый электродвигателем.    

Во избежание перегрева электродвигателя необходимо, чтобы

развиваемая двигателем среднеквадратичная мощность удовлетворяла условию   Рср £ Рном 13 £ 5,12 – условие соблюдается

    Момент статического сопротивления на валу двигателя при торможении механизма, Н*м:

              Тс=Fб*z*Dб^г*h_б*h_т /2u_т =19818*2*0,4*0,98*0,85/2*50,94=129,63

где: h_т – КПД привода от вала барабана до тормозного вала;

u_т – общее передаточное число между тормозным валом и валом барабана.

    Необходимый по нормам Госгортехнадзора момент, развиваемый тормозом при k_т=1,75*Тт=1,75*129,63=226,852 Н*м.

Из таблицы III.5.11 выбираем тормоз ТКТ – 300/200 с тормозным моментом 240 Н*м, диаметром тормозного шкива Dт=300 мм. Регулировкой можно получить требуемый тормозной момент Тт=240 Н*м.

    У механизма подъема груза фактическое время торможения при опускании, с:

              t_п=(d*I*n/9,55(Т_т-Т_с))+9,55*Q*v²/n((Т_т-Т_с)*h= =(1,1*0,35*935/9,55(226-129))+(9,55*8000*0,194²*0,85/935(226-129)=0,41

Для среднего режима работы находим путь торможения механизма подъема груза, м:

              S=v_г^ф/1,7=0,194/1,7=0,11

Время торможения в предположении что скорости подъема и опускания груза одинаковы, с:

t_т^max=S/0,5v_г^ф=0,11/0,5*0,194=1,17>t_т=0,54

Замедление при торможении, м/с²:

              а_т=v_г^ф/t_т=0,194/0,41=0,47

Расчет механизма передвижения крана.

Механизм передвижения крана служит для перемещения крана по рельсам.

    Найдем рекомендуемый диаметр ходовых колес Dк=720 мм.

Коэффициент качения ходовых колес по рельсам m=0,0006 м. Коэффициент трения в подшипниках качения ходовых колес f=0,02.

    Диаметр вала цапфы ходового колеса, мм:

                       D_к=0,2*720=144. Примем также k_р=2,5

    Общее сопротивление передвижению крана, Н:

                       F_пер=F_тр=k_p(m+Q)g(fd_k+2m)/D_k=2,5(22000+8000)*

9,81(0,020*0,14+2*0,0006)/0,720=4087,5

    Статическая мощность привода при h = 0,85, кВт:

                       Pc=F_пер*v_пер/10³*h=4087*1,6/1000*0,85=7,693

где: F_пер – сопротивление передвижению крана, кг;

   v_пер – скорость передвижения крана, м/с;

   h - КПД механизма

Т.к привод механизма передвижения крана раздельный, то выбираем двигатель приблизительно в два раза по мощности меньше расчетной. Из таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель MTF – 111 – 6 имеющим ПВ=25% номинальную мощность Рном=4,1 кВт и частоту вращения n=870 мин^-1. Момент инерции ротора Ip=0,048 кг*м².

Номинальный момент на валу двигателя Н*м.

                       Т_ном=9550Р/n=9550*4,1/870=44,7

Частота вращения вращения ходового колеса (мин^-1):

              n_б=60v_пер/p*Dк=60*1,6/3,14*0,720=42,16

где: v_пер – скорость передвижения крана;

   Dк – расчетный диаметр колеса, м.

    Требуемое передаточное число привода:

                       U=n/n_к=870/42,46=20,48

Поскольку в приводе механизма перемещения крана должно быть установлено два одинаковых редуктора. Выбираем редуктор типа ВК – 475 передаточное число u_p=19,68 и Pр=8,3 кВт.

Номинальный момент передаваемый муфтой двигателя, Н*м

              Тм=Тс=F_перD_к/2u_рh=2043*0,720/2*19,68*0,85=43,98

    Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н*м:

                       Т_м=Т_м^ном*k₁*k₂=43,98*1,2*1,2=62,3

Выбираем по таблице III.5.6 втулочно – пальцевую муфту c крутящим моментом 63 Н*м с диаметром D=100 мм, 

Момент инерции муфты, кг*м²:

Iм=0,1*m*D²=0,1*2*0,1=0,002

    Фактическая скорость передвижения крана, м/с:

              v_пер^ф=v_пер*u/u_p=1,6*20,48/19,68=1,66 – отличается от стандартного ряда на допустимую величину.

    Примем коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами j=0,12

коэффициент запаса сцепления k_j=1,1.

    Вычисляем максимально допустимое ускорение крана при пуске в предположении, что ветровая нагрузка F^p=0, м/с²

                       a_max=[(z_пр((j/k_j)+(f*d_k/D_k))/z)-(2m+f*d_k)k_p/D_k)*g=

                       =(2((0,12/1,1)+(0,02*0,144/0,720))/4-

-(2*0,0006+0,02*0,144)*2,0/0,720)*9,81=0,66

где: z_пр- число приводных колес;

    z – общее число ходовых колес;

    j - коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами: при

работе на открытом воздухе j=0,12

f – коэффициент трения (приведенной к цапфе вала) в подшипниках

опор вала ходового колеса

m - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам м;

d_k – диаметр цапфы вала ходового колеса, м:

k_p – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивления от трения реборд ходовых колес 

Средний пусковой момент двигателя, Н*м:

              Тср.п=(y_max+y_min)*Tном/2=(2,25+1,1)*43,98/2=93,66

где: y_min- минимальная кратность пускового момента электродвигателя:

               y_min=1,1…1,4

Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления, с:

                       t_доп=v/a_max=1,66/0,66=2,515

    Момент статических сопротивлений при работе крана без груза, Н*м:

                       Тс=F’_перD_к/2u_рh=2445,96*0,72/2*19,68*0,85=52,6

    Момент инерции ротора двигателя Iр=0,048 кг*м² и муфты быстроходного вала Iм=0,002

    I=Ip+Iм=0,048+0,002=0,050 кг/м²

    Фактическое время пуска механизма передвижения без груза, с:

    t_п=(d*I*n/9,55(Т_ср.п-Т_с))+9,55*Q*v²/n((Т_ср.пТ_с)*h=

=(12*0,05*870/9,55(93,66-52,6))+9,55*11000*1,66²/870(93,66-     52,6)*0,85=7,95 с

    Фактическое ускорение крана без груза, м/с²

                       а_ф=V_пер/t_п=1,66/7,95=0,208<a_max=0,66 м/с²

    Проверяем суммарный запас сцепления. Для этого найдем:

    А) суммарную нагрузку на привод колеса без груза, Н:

                       F_пр=m*z_пр*g/z=2*22000*2*9/4=107910

Б) сопротивление передвижению крана без груза, Н:                F’_пер=k_p*m*g(f*d_k+2m)/D_k=2*22000*9,81*(0,02*0,144+2*0,0006)/0,720=

   = 2445,96

Определим фактический запас сцепления:

k_j=Fпр*j/F’пер+mg((a/g)-z_пр*f*d_k/z*D_k)=

=107910*0,12/2445,96+22000*9,81((0,208/9,81)-2*0,02*0,144/4*0,72)=1,34>1,2

    Определение тормозных моментов и выбор тормоза. Максимальное допустимое замедление крана при торможении, м/с²:

              a_max^т=((z_пр((j/k_j)-(f*d_k/D_k))/z)+(2m+f*d_k)/D_k)*g=((2((0,12/1,1)-(0,02*0,144/0,720))/4)+(2*0,0006+0,02*0,144)/0,720)*9,81=0,571

    По таблице принимаем а_мах^т=0,15 м/с²

    Время торможения крана без груза, с:

                       t_t=V^ф_пер/а_мах^т=1,66/0,15=11,06

    Сопротивление при торможении крана без груза, Н:

F_тр^т=mg(f*d_k+2m)/D_k=22000*9,81(0,02*0,144+2*0,0006)/0,720=1222,98

    Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении крана, Н*м:

              Т_с^т=F^т_тр*D_k*h/2*u_p=1222,98*0,720*0,85/2*19,68=19,01

    Момент сил инерции при торможении крана без груза, Н*м:

              Т_ин^т=(d*I*n/9,55*t_т)+9,55*m*v^2*h/n*t_т=

=(1,2*0,05*870/9,55*11,06)+9,55*22000*1,66²*0,85/870*

*11,06=51,63

где: t_т- время торможения механизма, с:

    Расчетный тормозной момент на валу тормоза, Н,м:

                       Т_р^т=Т_ин^т – Т_с^т=51,63-11,06=40,57

    Из таблицы III 5.13 выбираем тормоз типа ТКГ – 160 с диаметром тормозного шкива D_т=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м, который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.

    Минимальная длина пути торможения, м:

                       S=V²/R=1,66²/0,9=3,06

    Фактическая длина пути торможения, м:

S_ф=0,5*v*t_т=0,5*1,66*11,06=9,17

       Расчет механизма передвижения грузовой

тележки.

    Найдем рекомендуемый диаметр ходовых колес Dк=360 мм.

Коэффициент качения ходовых колес по рельсам m=0,0006 м. Коэффициент трения в подшипниках качения ходовых колес f=0,02.

    Диаметр вала цапфы ходового колеса, мм:

                       D_к=0,2*360=72 Примем также k_р=2,5

    Общее сопротивление передвижению крана, Н:

                       F_пер=F_тр=k_p(m+Q)g(fd_k+2m)/D_k=2,5(3200+8000)*

9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=2014,31

    Статическая мощность привода при h = 0,85, кВт:

                       Pc=F_пер*v_пер/10³*h=2014*0,63/1000*0,85=1,49 кВт.

где: F_пер – общее сопротивление передвижению тележки, Н;

   v_пер – скорость передвижения грузовой тележки, м/с;

   h - КПД механизма

Из таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель MTF – 011-16 имеющим ПВ=25% номинальную мощность Р=1,7 кВт и частоту вращения n=835 мин^-1. Момент инерции ротора Ip=0,02 кг*м².

Номинальный момент на валу двигателя Н*м:

                       Т_ном=9550Р/n=9550*1,7/835=19,44

Частота вращения вращения ходового колеса (мин^-1):

              n_б=60v_пер/p*Dк=60*0,63/3,14*0,36=32,89

где: v_пер – скорость передвижения тележки м/с;

   Dк – расчетный диаметр колеса, м.

Требуемое передаточное число привода:

                       U=n/n_к=835/32,89=25,38

Поскольку в приводе механизма перемещения крана должно быть установлено два одинаковых редуктора. Выбираем редуктор типа ВК – 475 передаточное число u_p=29,06 и Pр=8,1 кВт.

Номинальный момент передаваемый муфтой двигателя, Н*м:

              Тм=Тс=F_перD_к/2u_рh=2014,31*0,36/2*29,06*0,85=14,67

    Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н*м:

                       Т_м=Т_м^ном*k₁*k₂=14,47*1,2*1,2=21,12

Выбираем по таблице III.5.6 втулочно – пальцевую муфту c крутящим моментом 31,5 Н*м с диаметром D=90 мм.

Момент инерции муфты, кг*м²:

Iм=0,1*m*D²=0,1*2*0,09=0,018

    Фактическая скорость передвижения тележки, м/с:

              v_пер^ф=v_пер*u/u_p=0,63*25,38/29,06=0,55 – отличается от стандартного ряда на допустимую величину.

    Примем коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами j=0,12

коэффициент запаса сцепления k_j=1,1.

    Вычисляем максимально допустимое ускорение грузовой тележки при пуске в предположении, что ветровая нагрузка F^p=0, м/с²

                       a_max=[(z_пр((j/k_j)+(f*d_k/D_k))/z)-(2m+f*d_k)k_p/D_k)*g=

                       =(2((0,12/1,1)+(0,02*0,072/0,36))/4-

-(2*0,0006+0,02*0,072)*2,5/0,36)*9,81=0,46 м/с²

где: z_пр- число приводных колес;

    z – общее число ходовых колес;

    j - коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами: при

работе на открытом воздухе j=0,12

f – коэффициент трения (приведенной к цапфе вала) в подшипниках

опор вала ходового колеса

m - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам м;

d_k – диаметр цапфы вала ходового колеса, м:

k_p – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивления от трения реборд ходовых колес 

Средний пусковой момент двигателя, Н*м:

              Тср.п=(1,5…1,6)*Tном=1,5*19,44=29,16

Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления, с:

                       t_доп=v/a_max=0,55/0,464=1,185

    Момент статических сопротивлений при работе тележки без груза Н*м:

                       Тс=F’_перD_к/2u_рh=575*0,36/2*29,0,6*0,85=4,150

    Момент инерции ротора двигателя Iр=0,02 кг*м² и муфты быстроходного вала Iм=0,018

    I=Ip+Iм=0,02+0,018=0,038 кг/м²

    Фактическое время пуска механизма передвижения тележки

с грузом, с:

    t_п.г=(d*I*n/9,55(Т_ср.п-Т_с))+9,55*(Q+m_т)*v²/n((Т_ср.п-Т_с)*h=

=(1,2*0,038*835/9,55(29,16-14,67))+9,55*

                       *(8000+3200)*0,55²/835(29,16-14,67)*0,85=5,42

Фактическое время пуска механизма передвижения тележки

без груза, с:

    t_п.г=(d*I*n/9,55(Т_ср.п-Т_с))+9,55*m_т*v²/n((Т_ср.п-Т_с)*h=

=(1,2*0,038*835/9,55(29,16-4,150))+9,55*

                       *3200*0,55²/835(29,16-4,150)*0,85=2,3

    Фактическое ускорение грузовой тележки без груза, м/с²

                       а_ф=V_пер/t_п=0,55/2,3=0,23

    Проверяем суммарный запас сцепления. Для этого найдем:

    А) суммарную нагрузку на привод колеса без груза, Н:

                       F_пр=m*z_пр*g/z=3200*2*9,81/4=15696

    Б) суммарную нагрузку на привод колеса с грузом, Н:

                       F_пр=m*z_пр*g/z=(3200+8000)*2*9,81/4=54936

    В) сопротивление передвижению грузовой тележки без груза, Н:

              F’_пер=k_p*m*g(f*d_k+2m)/D_k=2,5*3200*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=

   = 575,5

C) сопротивление передвижению грузовой тележки с грузом, Н:

F’_пер=k_p*m*g(f*d_k+2m)/D_k=2,5*(3200+8000)*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/

    /0,36=2014

Определим фактический запас сцепления:

k_j=Fпр*j/F’пер+mg((a/g)-z_пр*f*d_k/z*D_k)=

=15696*0,15/575,5+3200*9,81((0,23/9,81)-2*0,02*0,072/4*0,36)=1,2

    Определение тормозных моментов и выбор тормоза. Максимальное допустимое замедление грузовой тележки при торможении, м/с²:

              a_max^т=((z_пр((j/k_j)-(f*d_k/D_k))/z)+(2m+f*d_k)/D_k)*g=((2((0,15/1,2)-(0,02*0,072/0,36))/4)+(2*0,0006+0,02*0,072)/0,36)*9,81=0,66 м/с²

    По таблице принимаем а_мах^т=0,15 м/с²

Время торможения грузовой тележки без груза, с:

                       t_t=V^ф_пер/а_мах^т=0,55/0,15=3,66 с.

    Сопротивление при торможении грузовой тележки без груза, Н:

F_тр^т=mg(f*d_k+2m)/D_k=3200*9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=230,208 H.

    Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении грузовой тележки, Н*м.

              Т_с^т=F^т_тр*D_k*h/2*u_p=230,208*0,36*0,85/2*29,6=1,189

    Момент сил инерции при торможении грузовой тележки без

груза, Н*м:

              Т_ин^т=(d*I*n/9,55*t_т)+9,55*m*v^2*h/n*t_т=

=(1,2*0,038*835/9,55*3,66)+9,55*3200*0,55²*0,85/830*

*3,66=3,6

где: t_т- время торможения механизма, с:

    Расчетный тормозной момент на валу тормоза, Н*м:

                       Т_р^т=Т_ин^т – Т_с^т=3,6 – 1,89 =1,77

    Из таблицы III 5.13 выбираем тормоз типа ТКГ – 160 с диаметром тормозного шкива D_т=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м, который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.

    Минимальная длина пути торможения, м:

                       S=V²/R=0,55²/1,7=0,17 

    Фактическая длина пути торможения, м:

S_ф=0,5*v*t_т=0,5*0,55*3,66=1,0065 >1м

Выбор приборов безопасности

Ограничители высоты подъема грузозахватного устройства.

В качестве исполнительных устройств этих ограничителей применяют преимущественно рычажные и шпиндельные конечные выключатели.

В мостовых и козловых кранах с приводными грузовыми тележками, а так же в стреловых кранах с подъемной стрелой при использовании рычажных выключателей к его рычагу крепят штангу которая может перемещаться в направлении движения рычага выключателя и удерживать рычаг в устойчивом положении при замкнутых контактах.

Движение штанги в боковом направлении ограничено направляющей. При подходе к крайнему верхнему положению обойма грузового крюка поднимает штангу, которая воздействует на рычаг конечного выключателя, отключает привод механизма подъема груза.

Упоры и буфера.

Тупиковые упоры, установленные на концах рельсового кранового пути, предназначены для ограничения пути передвижения крана.

Стационарный упор для рельсовых путей козловых кранов грузоподъемностью 8-15 т листовой стальной щит усиленный средними и боковым ребром.

Щит и ребра приварены к основанию. Снизу в щите имеется вырез, обеспечивающий установку упора под рельсами. К щиту болтами прикреплен амортизатор. Основание упора крепится на деревянных шпалах рельсового пути костылем, а ребро направлено к рельсу.

Буфера предназначены смягчения возможного удара грузоподъемной машины об упоры. Они могут быть выполнены эластичными, пружинными, пружинно – фрикционными и гидравлическими. В зависимости от установки буфера они могут быть подвижными, неподвижными, и комбинированными. На грузовых тележках кранов подвижные буфера закреплены на боковых сторонах рамы. Эти буфера перемещаются при работе крана вместе с крановым мостом и грузовой тележкой.

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник по расчетам механизмов подъемно – транспортных машин. А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. Высшая школа, 1983 г.

2. Справочник по кранам. Александров М.П., Гохберг М.М., том 1,2. -Л: Машиностроение,1988.

3. Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций., под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.

2019-07-03

219

Обсуждений (0)

Наименование показателя 0.00 из 5.00 0 оценок

Скачать документ