Большая Энциклопедия Рефератов - Кран баштовий з неповоротною баштою і горизонтальною стрілою - бесплатно рефераты, скачать рефераты, рефераты на тему

Кран баштовий з неповоротною баштою і горизонтальною стрілою

p align="left">- сила інерції мас крана з вантажем при гальмуванні, Н

- статичний опір пересувабнню при гальмуванні, кН

Момент на валу двигуна при буксуванні ходових коліс, Нм

Порівнюємо максимальний момент двигуна, гальмівний момент і момент буксування. Найбільший з них як розрахунковий при розрахунках елементів механізму на міцність.

Приймаємо сполучну муфту для з'єднання валів двигуна і редуктора. Діаметр гальмівного шківа Dг = 200 мм номінальний обертальний момент Мн = 250 Н м гальмівний момент Mг =160 Нм, момент інерції Jм= 0.24 Нм2, маса 13.5 кг

4. Загальний розрахунок механізму обертання

Вихідні дані:

Q = 12.5 т

nпов = 0,5 хв-1

mk = 99,219 т

група режиму роботи крана 3М

Вага вантажу, що підіймається:

Вага крана:

Вага крана з вантажем:

Вертикальне навантаження на опорно-поворотний круг (вага поворотної частини крана з вантажем), кН, де

V п= Gк в+Gнр + Gхв Vп = 1094,8-136,122-68,061=890,617

Сумарний перекидний момент, кНм

Мп =?

Мп = 2566 кН•м

Розрахункові значення перекидного моменту М і вертикального навантаження V, кН м

М=1.2Мп М= 3079,2

V=1.2VП V = 468,7

Вибираємо опорно-повортний круг №10, діаметром Dк = 2650 мм, діаметром по осях роликів Dор= 2407 мм

Момент опору обертанню від сил тертя, кН•м

Мтр = 0,5•w•V•Dc Мтр =6.76 кН•м

Вітрові навантаження на елементи поворотної частини крана, Н:

РII б= РIIб•Fн б

РIIб= 7459,2

Башта

РII с= РIIс •Fн стр

РII с= 3010,56

Стріла

РII kk = РIIkk•Fн kk

РII kk = 642,6

кабіна керування

РII п= РIIп•Fн пв

РII п=450

Противагу

РII в= РIIв•Fн в

РII в=658,56

Максимальний момент від сил вітру, що діє на поворотну частину крана, кН•м

MIImax= ? РII в• MIImax = 71,78

Середньоквадратичне навантаження від сили вітру, кН•м

МIвmax=0.6МIImax

МIвmax = 0,6•71,78=43,068 кН•м

Середньоквадратична величина моменту від крену, кН •м

Mск кр =0.7•M кр_mах

Mск кр = 0,7•43,068=30,15 кН•м

Середньоквадратична потужність двигуна, кВт

де щпов - кутова швидкість повертання поворотної частини

Вибір електродвигуна МТF 111-6

Nдв= 4.1 кВт

nдв=870 хв-1

Мдв тaх=137 Н•м Jр= 0.115 кг•м2

тдв= 120 кг

Кутова швидкість двигуна, с-1

Номінальний момент,Н•м

Середній пусковий момент, Н• м

Мпс = ш?Мн

Мпс = 69.79

Загальний передаточрний момент

Момент інерції вантажу відносно центральної осі, кг•м2

Jов = 152373

Момент інерції вантажу відносно осі обертання крана,кг•м2

Jв= Jов + Q•А2

Jв= 829375

Момент інерції стріли відносно осі обертання крана, кг•м2

Момент інерцій поворотної платформи відносно осі обертання, кг•м2 ,

де L= 7 м - довжина поворотної платформи

Момент інерції поворотної частини крана, кг•м2

?Ji= 63011

Момент інерції муфти граничного моменту, кг•м2 Jм = 1.5 , беремо орієнтовно на 50% більший, ніж момент інерції відповідної втулочно-пальцьової муфти з гальмівним шківом.

Перевірка двигуна на час пуску, с

Кутове прискорення при обертанні поворотноїс частини, с-2

що задовольняє вимогам [5`п]=0.6 с-2

Перевірка електродівигуна на короткочасне перевантаження, н•м де момент, який створюється відхиленням від вертикалі вантажних канатів

Складаємо кінематичну схему редуктора і розбиваемо загальне передаточне число по ступеню

Рис. Кінематичну схему редуктора

Розбиття загального передаточного числа, де z1= 21 z2= 122 - число зубців роликового опорно-поворотного круга

Передаточне число циліндричної зубчастої пари

Передаточне число редуктора iред= 50.94

Передаточне число конічної пари

Максимальний обертальний момент на тихохідному валу редуктора,Н•м

Mт_тах= Mдв_тах •iред•зред Mт_тах=4074

Приймаємо редуктор Ц2-350

Гальмівний момент,Н•м

Мг=1.1•Мдв тах

Мг = 210.1

Приймаємо гальмо ТКТ-200 з гальмівним моментом Мг = 160 Н•м при ТВ=25% , діаметр гальмівного шківа Dг= 200 мм

Розрахунковий момент для муфти граничного моменту, Н•м

Час гальмування, с

5. Загальний розрахунок механізму піднімання стріли

Вихідні дані:

Q =12.5 т

nпов= 6,5

tc=80 с

Підьом стріли крана є робочою операцією

Швидкість зближення обойм стрілового поліспаста, м/с, д Lo= 22 Lп= 11,2- значення відстані між головами стріли і башти в 0 і 60 положенні

Максимальне зусилля в стріловому кінаті, Н

Розрахункове розривне зусилля каната, кН

Sроз= Sстр•5

Sроз =57,8

Обираємо стальний канат подвійної завивки типу ЛК-Р , 6x19 дротів з одним органічним осердям, діаметром dстр = 16,5 розривне зусилля якого при маркувальній групі 1568 МПа становить 121,5 кН

Мінімальний діаметр блоків і барабана, мм

Dmin =dmin•(16-1)

Dmin =209

Dбл=220

Діаметр стрілового барабана в першому наближенні, мм

Dс= Dбл + Dстр

Dс =360+11=371

Кількість витків нарізки барабана

z3=2

zк = 2

Довжина нарізаної частини барабана, мм

Lнар=z•t

Lнар= 445,457

t=14.51- крок нарізки(статичне значення)

Діаметр компенсаційного барабана, мм , де робочий шлях рухомої частини стрілового крана

Lр= Lo-L2

Lр=3.89

Вертикальне переміщення вантажу зі стрілою з урахуванням його часткового опускання за рахунок зміни довжини відрізка каната між головками башти і стріли при припущенні, що вантажний канат закріплений на верхньому блоці башти

Середнє квадратичне зусилля в стріловому поліспасті, кН

Таблиця

Величина	Позначення	Одиниця	Положення стріли
			0	1	2
Кут нахилу стріли до горизонту	В	Град	0	30	60
Виліт за заданого кута нахилу	А	М	21	18	10,4
Відстань між головами башти і стріли	L	М	20,86	17,27	16,97
Плече зусилля в стріловому поліспасті відносно осі п'яти стріли	r	М	5,69	6,41	4,26
Відстань по горизонталі між віссю п'яти стріли і центром ваги стріли	r с	М	10,35	8,92	3,3
Відстань по горизонталі між віссю п'яти і головою стріли	r п	М	19,7	15,6	8,48
Відстань по вертикалі між віссю п'яти стріли і рівнодійною вітрового навантаження	hв	М	0	4,5	9,52
Відстань по вертикалі між між віссю п'яти і головою стріли	hт	м	0	9,87	19,79
Час зміни вильоту між окремими положеннями стріли	Дt	с	0	10,26	7,65
Час підйому стріли на кутв	tв	с	0	19,26	60,7
Складові зусилля стріловому поліспасті
Від ваги стріли і стрілового поліспаста	u1	н	86477,01	65701,7	35714,08
Від ваги вантажу і зусилля у вантажному канаті	u2	н
Від максимального тиску вітру робочого стану	u3II	н	0	1175,2	35714,1
Від середнього тиску вітру робочого стану	u3	н	0	705,1	4500
Від тиску вітру неробочого стану	uзIII	н	0	4230,6	27002
Від горизонтальної сили, спричиненої відхиленням вантажних канатів від вертикалі	u4	н
Повне зусилля в стріловому поліспасті
Від середнього тиску вітру робочого стану	u1	н	86477,01	66406,8	40214,5
Від максимального тиску вітру робочого стану	uII	н	86477,01	66876,9	43214,74
Від тиску неробочого стану	uIII	н	86477,01	69932,3	62716,4

Середньоквадратична статична потужність двигуна, кВт

Вибір електродвигуна : електродвигун з фазним ротором МТF312-6

Мдв=17,5 nдв=950 Мдв тах = 471

Jм= 0.5 т дв= 210

Кутова швидкість двигуна, с~1

Номінальний обертальний момент двигуна, Н•м

Середній пусковий момент двигуна, Н•м

Мпс =шМн

Мпс= 405

Перевірка двигуна на час пуску при максимальному опорі підйому стріли, с де

Момент інерції стріли, кг•м2

Середня кутова швидкість стріли, с-1

в=1.05

Момент інерції стрілового пристрою при максимальному опорі підйому стріли

Середня швидкість горизонтального переміщення вантажу, м/с

Jм=0,32 кг•м2 - момент інерції втулочної муфти.

Максимальний момент підйому стріли відносно осі п'яти, Н•м

Мтах=Uтах•r Мтах=489340

Гальмівний момент для 4 випадків

- у робочому стані при запасі гальмування, kг= 1.5 максимальний статичний момент відносно осі п'яти стріли

Mтах= (U1 + U2 + U3)•5 Mтах=695266,9 Нм

в неробочому стані при запасі гальмування kг= 1.15, максимальний статичний момент Н•м

Мтах= (U1 + U3)•5,69 Мтах=516126

в робочому стані при запасуванні запасі гальмування кг> 1, максимальний статичний момент Н• м

шII= 1.2 Mтах= (шII•U2 + U1+U3)• 5 Mтах=516127

Час пуску при максимальному опорі підйому стріли, с

Вибір гальма ТКГ- 300, має гальмівний момент 800 Н• м, і регулюємо це гальмо на момент 536 Н•м

Момент інерції стрілового пристрою, зведений до вала двигуна при гальмуванні, Н•м

Час гальмування за максимального опору підйому стріли, с

Максимальний статичний момент на валу двигуна при підйомі стріли, Н•м

Динамічний момент за тих самих умов, Н•м

Мдв mах= 1.25•(Mc +M дин)

Мдв mах =1.25(235+33.12)=335.15

Вибраний електродвигун витримає короткочасне перевантаження

Передаточне число стрілової лебідки

Перевірка двигуна на короткочасне перевантаження, кН•м

Мт= Мдв mах •iз?зл•10-3

Мт =7.52

Вибір редуктора Ц2-650 з передаточним числом редуктора іред = 24.9 і обертальним моментом на тихохідному валу редуктора 16.5 кН•м

Перевірка міжцентрової відстані редуктора на достатність для одностороннього розміщення електродвигуна і барабана

bз1 = 175 - половина ширини двигуна, мм

Вибираємо втулочно-пальцеву муфту з діаметром гальмівного шківа Dг=300 мм і моментом інерції Jм = о.32

6. Загальний розрахунок механізму пересування вантажної лебідки

Вихідні данні:

=25 м

Група режиму роботи механізму 3М

Навантаження на ходові колеса:

Орієнтуємося на дані табл Д,6 беремо діаметр ходових коліс 170 мм.

Визначаємо вітрове навантаження на каретку з вантажем для ІІ розрахункового стану:

Опір пересування від тертя:

Опір персування від ухилу стріли:

Додатковий опір в балках вантажопідємного каната, закріплений на вантажній каретці.

Статичний опір пересування для І розрахункового випадку:

Для ІІ розрахункового випадку:

Зобразимо схему:

Рис. Схема пересування вантажної лебідки.

Визначаємо зусилля в тяговому канаті позаду каретки:

Зусилля в тяговому канаті попереду каретки:

Зусилля в набіжній на барабан гілці тяговогоканата:

Зусилля в збіжній гілці тягового каната:

Статична потужність двигуна при сталому русі на підьом проти вітру.

Вибираємо електродвигун MTF 111-6:

Кутова швидкість двигуна:

Номінальний обертальний момент двигуна:

Номінальне зусилля в тяговому канаті:

Максимальне зусилля в тяговому канаті:

Потрібне розривне зусилля тяговогоканата розрахунку для двох випадків.

Вибираємо канат подвійної завивки типу ЛК-РО, 6х36, d=29мм, зусилля якого при маркірувальній групі 1862 МПа становить 484,0 кН.

Мінімальний діаметр блоків і барабана.

З ряду нормальних лінійних розмірів вибираємо діаметр блока . Діаметр тягового барабана:

Кількість витків нарізки барабана:

Визначаємо крок нарізки барабана:

Визначаємо довжину барабана, враховуючи, що він складається з двох частин, і нарізки різних напрямів:

Відношення . Барабан короткий. Складаємо схему тягової лебідки.

Рис. Схема тягової лебідки.

Обертальний момент на тихохідному валу редуктора:

За табл Д.51 вибираємо редуктор типу Ц2-1000:

Перевіряємо достатність міжцентрової відстані редуктора:

Перевіряємо електродвтгун на час пуску:

Перевіряємо електродвигун на короткочасне перевантаження:

Вибраний електродвигу витримав первірку. Вважаємо, що час гальмування дорівнює тривалості пуску: t=3.57c і знайдемо необхідний для забезпечення такого часу гальмівний момент:

За табл Д.48 вибираємо гальмо ТКТ-200

Dг=200 мм

Мг=160

Муфта має номінальний момент 250 Н•м

7. Розрахунок на міцність

Розрахунок на міцність барабана вантажної лебідки і вісі

Під дією натяга S навиваємого на барабан каната виникає радіальне навантаження стінок барабана

де S - натяг канатау;

? - коефіціент зміцнення навантаження під впливом деформації канату і стінок барабану ;

n - кількість навивок на канат;

Канат по ГОСТ 2688-80:

d = 16.5 мм; Fк = 104,61 мм; S = 25.3 кН;