Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Механизм передвижения грузовой тележки

Поиск

 

Расчет механизма передвижения грузовой тележки сопровождается примером.

1.2.1 Проектировочный расчет

 

1.2.1.1 Исходные данные для расчета механизма передвижения тележки

Скорость передвижения тележки =0,8 м/с

Режимная группа механизма

 

Исходные данные заносим в программу файла «telega.xls» (далее – «программа»).

 

Исходные данные к расчёту механизма передвижения тележки
Наименование величины Обозначение Значение
Скорость передвижения тележки, м/с 0,8
Режимная группа механизма М  

 

Выбор схемы механизма

 

Для кранов общего назначения обычно применяют следующие схемы механизмов передвижения тележки (рис.1.7).

 

 

 

 

Рисунок 1.7 – Кинематические схемы механизмов

передвижения тележки

 

 

1.2.1.3 Выбор опорных ходовых колес тележки

Усилие на одно колесо при условии равномерного распределения веса тележки и веса груза между колесами

,

где Gт - ориентировочный вес тележки;

Gгр - вес груза, Gгр = Qгр g;

n - число опорных ходовых колес, принимаем n =4.

Вес тележки и диаметр колес выбираем из табл.1.14 и 1.15.

 

Таблица 1.14 – Ориентировочный вес тележки

 

Грузоподъем-ность крана, Т       12,5        
Вес тележки, кН 19,6 21,6 23,5 29,4 36,3 61,8 85,3 132,4

 

Таблица 1.15 – Рекомендуемый диаметр колёс

 

Максимальная статическая нагрузка на колесо, кН Диаметр колеса, мм Типоразмер рельса
  30…50   200; 250   Р24
50…100 320;400 Р43
КР70
100…200 400; 500 Р43
Р50
КР70

 

По примеру, в зависимости от номинальной грузоподъемности крана Qн=9 Т: 23,5кН; n=4.

Данные значения заносим в программу:

 

Ориентировочный вес тележки, кН Gт 23,5
Число опорных ходовых колёс тележки n  

 

кН.

 

Значение вычислено программой:

Усилие на одно колесо, кН FК 27,9

Выбрано колесо с диаметром Dк=200 мм.

 

В программе:

Диаметр колеса, мм Dk  

 

1.2.1.4 Определение сопротивлений передвижению тележки от сил трения в опорных ходовых колесах

Формула для силы сопротивления от сил трения в опорных ходовых колесах имеет вид:

,

где ¦0 – коэффициент тяги,

где m – коэффициент трения качения колеса по рельсу;

- коэффициент, учитывающий дополнительное трение в ребордах колес;

¦п – коэффициент трения в подшипнике;

dп – средний диаметр подшипника, .

Значения m, и ¦п приведены в табл. 1.16, 1.17 и 1.18.

 

Таблица 1.16 – Значения коэффициента m, мм

Форма головки рельса Диаметр колеса, мм
200…320 400…560 630…700   900…1000
Плоская 0,3 0,5 0,6 0,65 0,7
Выпуклая 0,4 0,6 0,8 1,00 1,2

Таблица 1.17 – Значения коэффициента

 

Объект Форма поверхности колеса Установка привода Токоподвод
Кран Коническая Центральная 1,2  
Раздельная 1,1  
Цилиндрическая Центральная 1,5  
Раздельная 1,1  
Тележка Цилиндрическая Центральная 2,5 Троллейный
2,0 Кабельный

 

Таблица 1.18 – Значения коэффициента ¦п

 

Тип подшипника ¦п
Шариковый 0,015
Роликовый 0,020
Скольжения 0,100

 

В данном примере принимаем: m = 0,3; fп = 0,015; kP = 2,5; dп=60 мм.

Значения m, ¦п, и dп заносим в программу:

 

Коэффициент трения качения, мм m 0,3
Коэффициент трения в подшипнике Fп 0,015
Коэффициент дополнительных сопротивлений Kр 2,5
Диаметр подшипника, мм dп  

 

 

1.2.1.5 Сопротивление передвижению тележки от уклона пути

Формула для силы сопротивления имеет вид:

,

 

где a – угол наклона пути, выбираем из табл.1.19.

 

Таблица 1.19 – Рекомендуемые значения коэффициента a, рад

Механизм передвижения a
Крана 0,001
Тележки 0,002

 

По примеру принимаем a = 0,002 рад.

 

В программе:

 

Коэффициент, рад a 0,002

 

1.2.1.6 Сопротивление передвижению тележки от ветрового напора

Для данного сопротивления используется общая формула

где l – количество элементов конструкции тележки;

– наветренные площади элементов конструкции;

- давление на элементы конструкции от ветрового напора,

,

здесь - скоростной напор ветра рабочего состояния крана;

- коэффициент высоты элемента конструкции;

- коэффициент аэродинамичности элемента;

- наветренная площадь груза;

- давление на груз от ветрового напора,

,

здесь и – соответственно, коэффициенты высоты расположения и аэродинамичности груза.

Так как, согласно исходным данным, кран находится в закрытом помещении, сопротивление передвижению тележки от ветрового напора не рассчитываем, т.е. принимаем W3 = 0.

 

1.2.1.7 Сопротивление передвижению тележки от сил инерции

Для данного сопротивления применяем формулу

,

где – ускорение тележки при пуске,

здесь – предварительно принятое время пуска тележки, ;

– коэффициент, учитывающий инерционность вращающихся частей механизма, = 1,15…1,25.

 

По примеру принимаем: ; .

 

Значения и заносим в программу:

 

Время пуска, с  
Коэфф., учит. инерционность вращ. частей d 1,2

,

.

1.2.1.8 Сопротивление передвижению тележки от раскачивания груза

Сопротивление определяется по формуле

 

,

 

где g – угол отклонения груза от вертикали,

В данном примере:

 

Результаты вычисленных значений сопротивлений в программе:

 

Сопротивления движению тележки:
от трения в опорных ходовых колёсах, кН W1 2,1
от уклона пути, кН W2 0,2
от ветрового напора, кН W3  
от сил инерции, кН W4 3,6
от раскачивания груза, кН W5 3,0

1.2.1.9 Выбор двигателя

 

Требуемая среднепусковая мощность двигателя

где – КПД механизма, принимаем =0,85.

Требуемая номинальная мощность двигателя

 

,

где - коэффициент средней перегрузки двигателя при пуске, принимаем = 1,6.

Двигатель выбираем из табл.1.8 по условию

 

.

Данные и заносим в программу:

Коэффициент полезного действия механизма передвижения тележки hмех 0,85
Кратность среднепускового момента двигателя по отношению к номинальному yср 1,6

 

,

 

.

 

В программе после вычислений:

 

Требуемая среднепусковая мощность двигателя, кВт Рп(треб)д.ср 8,5
Требуемая номинальная мощность двигателя, кВт Рп(треб)д.н 5,3

 

Выбран двигатель с характеристиками:

 

- тип МТН 112–6;

- номинальная мощность при ПВ= 15% 5,3 кВт;

- частота вращения вала 885 мин –1;

- момент инерции якоря 0,069 кг×м2,

- диаметр вала двигателя dд = 35 мм.

 

 

В программу занесено:

 

Параметры выбранного двигателя
Номинальная мощность двигателя, кВт Рд.н 5,3
Частота вращения вала, мин-1 пД  
Момент инерции якоря, кг·м2 Jя 0,069
Диаметр вала двигателя, мм dд  

1.2.1.10 Выбор редуктора

Требуемое передаточное число редуктора

где – частота вращения колеса,

Требуемая передаваемая редуктором мощность

 

В табл.1.20, 1.21, 1.22 и 1.23 приведены технические параметры и геометрические размеры редукторов типа ВКН и ВК.

 

Таблица 1.20 – Технические параметры редукторов типа ВКН

 

Типораз- мер ре-дуктора Переда- точное число Мощность на быстроходном валу, кВт
700 об/мин 1 000 об/мин
1М…3М 1М…3М
  ВКН-280   4,3 2,0 1,8 1,6 6,0 2,0 1,9 1,8
  3,0 1,4 1,2 1,1 4,0 1,7 1,5 1,4
31,5 1,4 1,0 0,9 0,8 1,9 1,0 0,9 0,8
  0,9 0,7 0,6 0,5 1,0 0,8 0,7 0,6
  ВКН-320 12,5 6,5 3,1 2,7 2,4 8,1 3,4 3,0 2,8
  3,6 2,4 1,8 1,6 5,6 3,8 2,2 2,0
  2,5 1,7 1,2 1,1 2,8 1,8 1,2 1,1
  1,2 0,9 0,7 0,6 1,7 1,1 0,7 0,6
  ВКН-420   7,8 5,0 4,8 4,5 9,1 6,0 6,5 5,4
  5,0 3,5 3,0 3,0 6,1 4,9 4,4 3,9
  2,8 2,1 1,6 1,2 3,5 2,8 2,2 1,9
  2,3 1,8 1,3 1,0 3,1 2,2 1,7 1,3
  1,6 1,2 1,0 0,9 1,7 1,4 1,2 1,0
  ВКН-480   11,7 7,3 4,8 4,6 14,4 9,0 6,3 5,3
31,5 8,3 5,0 4,0 3,3 10,3 6,6 4,8 4,1
  4,7 3,4 2,5 2,0 5,9 4,1 3,0 2,5
  3,3 3,3 2,2 1,8 4,1 3,0 2,7 2,2
  ВКН-560   19,9 13,3 9,7 8,2 23,1 16,6 12,1 9,7
  15,5 11,6 8,2 7,5 21,9 14,1 10,3 9,1
  10,7 7,8 6,5 5,5 13,9 10,0 7,9 6,7
  8,8 6,5 5,5 4,8 12,1 8,6 6,7 5,9
  5,9 4,4 3,9 3,3 7,8 5,5 4,8 4,2
ВКН-630   26,7 19,1 18,0 15,5 35,8 24,6 22,9 20,6
  20,8 15,0 15,1 11,5 26,6 19,6 18,6 15,4
31,5 18,0 13,0 12,7 9,8 23,1 19,2 15,6 13,1
  14,4 10,4 10,8 7,8 18,2 13,0 12,1 9,9
  11,8 8,6 9,2 6,6 14,9 10,9 11,3 8,2
  10,0 7,1 8,0 5,7 12,7 9,2 9,9 6,9

Продолжение табл. 1.20

ВКН-630   8,2 6,0 7,0 5,0 10,4 7,4 8,7 6,1
  6,5 4,7 5,5 4,1 8,3 5,8 6,9 5,1
  5,9 4,1 5,0 3,8 7,5 4,7 6,6 4,5

 

 

Таблица 1.21 – Геометрические размеры редукторов типа ВКН

 

Продолжение табл.1.21

Типо-размер редукто-ра Основные геометрические размеры, мм
А В Н Н0 L L1 l1 l2 l3 l4 d D
ВКН–280                        
ВКН–320                        
ВКН–420                        
ВКН–480                        
ВКН–560                        
ВКН–630                        

Таблица 1.22 – Технические параметры редукторов типа ВК

 

Частота вращения входного вала, об/мин Группа режима работы Передаточное число
49,49 30,56 14,67 10,69 85,39 41,23 21,0 15,95
Мощность на быстроходном валу, кВт
ВК-350 ВК-400
  1М..3М 0,80 1,3 2,6 3,4 1,1 2,2 4,1 5,4
0,70 1,1 2,2 3,0 0,90 1,9 3,6 4,7
0,60 1,0 1,9 2,5 0,80 1,6 3,0 4,0
  1М..3М 1,0 1,6 3,2 3,9 1,4 2,7 5,1 6,6
0,90 1,4 2,8 3,4 1,2 2,4 4,4 5,7
0,75 1,2 2,3 2,9 1,0 2,0 3,8 4,9
  1М..3М 1,3 2,1 4,0 4,7 1,8 3,6 6,7 8,4
1,2 1,8 3,5 4,0 1,5 3,1 5,8 7,3
1,0 1,6 3,0 3,4 1,3 2,8 4,9 6,2

 

Продолжение таблицы 1.22

Частота вращения входного вала, об/мин Группа режима работы Передаточное число
109,6 52,92 29,06 19,68 126,8 68,28 32,9 17,7
Мощность на быстроходном валу, кВт
ВК-475 ВК-550
  1М..3М 1,4 2,8     1,7 3,2 6,4 11,5
1,2 2,4 5,2 6,1 1,5 2,8 5,6  
    4,4 5,2 1,3 2,3 4,7 8,5
  1М..3М 1,8 3,4 7,4 8,2 2,1   7,6 14,2
1,5   6,5 7,1 1,9 3,4 6,6 12,3
1,3 2,5 5,5   1,6 2,9 5,6 10,5
1 000 1М..3М 2,3 4,4 9,2 9,6 2,8 5,2 9,4 18,4
  3,8 8,1 8,3 2,5 4,5 8,2  
1,7 3,2 6,9 7,1 2,1 3,9 6,9 13,6
                       

Продолжение таблицы 1.22

Частота вращения быстроход-ного вала, об/мин Группа режима работы Передаточное число
126,29 68,02 32,93 17,74 151,1 31,6
Мощность на быстроходном валу, кВт
ВК-600 ВК-800
  1М…3М 1,7 3,2 6,4 11,5 8,2 18,2
1,5 2,8 5,6 10,5 7,1 15,8
1,3 2,3 4,7 8,5 6,0 13,5
  1М…3М 2,1 4,0 7,6 14,2 9,3 25,0
1,9 3,4 6,6 12,3 8,1 21,7
1,6 2,9 5,6 10,5 6,9 18,4
  1М…3М 2,8 5,2 9,4 18,4 11,0 28,0
2,5 4,5 8,2 16,0 9,6 24,4
2,1 3,9 6,9 13,6 8,1 21,0

 

Таблица 1.23 – Геометрические размеры редукторов типа ВК

 

Продолжение табл.1.23

Типо-размер редуктора Основные геометрические размеры, мм
A B H H0 C C1 C2 C3 C4 D d d0 L L1 l1 l2 l3 l4
ВК–350                                    
ВК–400                                    
ВК–475                                    
ВК–550                                    
ВК–600                                    
ВК–800                                    

 

По примеру:

;

 

;

 

.

 

По известным данным программой вычислено:

 

Частота вращения колеса, мин-1 nк 76,4
Требуемое передаточное число Uртреб 11,6
Требуемая передаваемая мощность, кВт Ppтреб 8,5

 

Выбран редуктор с характеристиками:

- тип ВК–400;

- передаточное число 15,95;

- передаваемая мощность 8,4 кВт;

ПВ=15%;

- диаметр входного вала dР = 30 мм.

Данные занесены в программу:

 

Передаточное отношение Up 15,95
Диаметр вала редуктора, мм dp  

1.2.1.11 Выбор тормоза

1.2.1.11.1 Выбор муфты двигателя

 

Для выбора муфты двигателя используем следующие данные:

 

- диаметр вала двигателя dв д, мм;

- диаметр входного вала редуктора dв р, мм.

 

Муфту с тормозным шкивом выбираем из каталога по диаметрам соединяемых валов (см. табл.1.11).

 

По рассматриваемому примеру выбрана муфта типа МУВП.

 

Характеристики муфты:

 

- тип упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивом;

- диаметр расточки dm=35 мм;

- диаметр тормозного шкива Dт=200 мм..

Характеристики муфты занесены в программу:

 

Диаметр вала двигателя, мм d1  
Диаметр входного вала редуктора, мм d2  
Тип муфты МУВП
Диаметр расточки, мм dт  
Диаметр тормозного шкива, мм Dт  

 

1.2.1.11.2 Требуемый тормозной момент тормоза

,

где – допустимый инерционный момент на валу двигателя при торможении порожней тележки без скольжения приводных колес (“юза”),

 

,

 

где - момент инерции массы тележки без груза и вращающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя;

- угловая скорость вала двигателя,

– допустимое время торможения порожней тележки по условию отсутствия “юза” приводных колес.

а) Определение

Момент инерции массы порожней тележки

 

.

 

Момент инерции вращающихся частей механизма

,

где d – коэффициент, учитывающий инерционность последующих после первого валов редуктора и приводных колес. Рекомендуется принять

d =1,25 (занесено в программу).

Момент инерции тележки и вращающихся частей механизма

.

В примере:

 

;

 

;

 

.

 

 

Программой вычислено:

 

Момент инерции тележки без груза, кг·м2 Jп.т0 0,08
Момент инерции вращающ. частей, кг·м2 Jвр 0,467
Момент инерции всего механизма, кг·м2 Jт0 0,547

б) Определение допустимого времени торможения

Допустимое время торможения порожней тележки при условии отсутствия “юза” приводных колес

 

 

где - допустимое ускорение (замедление) порожней тележки при торможении в условиях отсутствия “юза“,

 

 

,

где – число приводных колес;

n - общее число опорных колес тележки;

– коэффициент сцепления колес с рельсами;

– коэффициент тяги при торможении, ;

и – движущие силы от уклона пути и ветрового напора при торможении порожней тележки,

 

,

(кран работает в закрытом помещении).

 

По примеру: , .

 

Значения занесены в программу:

 

Число приводных колёс nпр  
Коэффициент сцепления колеса с рельсом fсц 0,15

 

 

1.2.1.11.3 Определение моментов

Вращающий момент на валу двигателя от уклона пути

 

.

 

Вращающий момент на валу двигателя от ветрового напора

 

.

 

Вращающий момент от сил трения в ходовых колесах тележки без груза

 

,

 

где - сопротивление в опорных ходовых колесах тележки без груза,

 

.

 

В данном примере:

 

;

 

 

 

;

 

 

;

 

;

 

 

В программе после вычисления требуемого тормозного момента:

 

Сопротивления передвижению порожней тележки
От трения в опорных ходовых колёсах, кН W10 0,176
От сил уклона пути, кН W20 0,047
От ветрового напора, кН W30  
Коэффициент тяги без учёта трения реборд f0¢ 0,0079
Допустимое замедление, м/с2 [aт] 0,75
Допустимое время торможения, c [t0T] 1,1
Допустимый момент инерции, Н·м [T и 0] 47,7
Требуемый тормозной момент, Н·м Тттреб 47,01
Вращающий момент на валу двигателя от уклона пути, Н·м Tу0 0,25
Вращающий момент от трения в ходовых колесах тележки без груза, Н·м TW10 0,94

 

1.2.1.11.4 Выбор тормоза

Тормоз выбираем из табл.1.13 с учетом требуемого тормозного момента и выбранного диаметра тормозного шкива.

 

Условие требуемого тормозного момента

 

.

Диаметр тормозного шкива тормоза .

 

По рассматриваемому примеру выбран тормоз с характеристиками:

 

- тип ТКТГ–200;

- тормозной момент 30 Н× м;

- диаметр тормозного шкива 200 мм.

 

 

1.2.2 Проверочный расчет

Данные для расчета приняты из проектировочного расчета.

 

1.2.2.1 Определение времени пуска тележки с грузом



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; просмотров: 642; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.222.106.43 (0.018 с.)