Расчетные таблицы EXCEL, формулы и их структурное представление

Таблица А.1 - Расчет механизма подъема груза мостового крана

Расчетные величины

	Проектировочный расчет механизма подъема груза
	Исходные данные
	Наименование величины	Обозначение	Значение
N	A	B	C
	Номинальная грузоподъемность, Т	QH
	Скорость подъема груза, м/с	VГР	0,15
	Высота подъема груза, м	Н
	Режим работы механизма	М
	Схема механизма
	Сложность полиспаста	а
	Кратность полиспаста	m
	Крюковая подвеска
	Тип
	Масса подвески, Т	Qпод	0,128
	Режимная группа	М
	КПД полиспаста	hпол	0,99
	Растояние между блоками, мм	В0
	Высота подвески, мм	H
	Канат
	Максимальное усилие в канате, Н	Fmax,
	Коэф. запаса прочности каната	kзап
	Разрывное усилие в канате, Н	Fразр^расч
	Тип каната
	Диаметр каната, мм	dк
	Разрывное усилие в канате (фактич.), Н	Fразр^кат
	Блоки
	Коэффициент режима работы	е
	Диаметр отклоняющих блоков, мм	Dбл^откл
	Диаметр уравнительного блока, мм	Dбл^Ур
	Барабан
	Диаметр барабана по дну канавки, мм	Dб^0
	Диаметр барабана по оси каната, мм	Dб
	Число рабочих витков нарезки	zраб	12,1
	Шаг нарезки, мм	T
	Число запасных витков нарезки	zз
	Длина нарезки, мм	lнар	254,3
	Расстояние между нарезками барабана, мм	lо
	Общая длина барабана, мм	Lб	877,6
	Отношение длины б. к диаметру	Lб/Dб	2,79

 

Продолжение табл.А.1

N	A	B	C
	Выбор двигателя
	КПД механизма подъема	hмех	0,85
	Статическая мощность, кВт	Рст	15,8
	Требуемая номинальная мощность, кВт	Рд.н	15,8
	Выбранный двигатель
	Тип	MTF 312-8
	Номинальная мощность, кВт	Рд.н.
	ПВ%	ПВ%
	Частота вращения вала, мин^-1	nд
	Максимальный момент, Н*м	Т
	Момент инерции ротора ,кг*м^2	Iя	0,387
	Диаметр вала двигателя ,мм	d1
	Выбор редуктора
	Частота вращения барабана, мин^-1	nб	18,19
	Требуемое передаточное число	Uр^тр	37,4
	Требуемая передаваемая мощность, кВт	Рр^тр	25,3
	Выбранный редуктор
	Тип	Ц2-400
	Передаточное число	Uр	41,34
	Передаваемая мощность, кВт	Рр	36,5
	Диаметр входного вала редуктора ,мм	d2
	Выбор тормозной муфты
	Диаметр вала двигателя, мм	d1
	Диаметр входного вала редуктора, мм	d2
	Тип муфты	МУВП
	Диаметр расточки, мм	dт,
	Диаметр тормозного шкива, мм	Dт,
	Передаваемый момент, Н*м	Тм
	Выбор тормоза
	Статический момент от веса груза, Н*м	Тст^т	145,0
	Коэффициент запаса торможения	kт	1,5
	Требуемый тормозной момент, Н*м	Тт^тр	217,5
	Тип тормоза	ТКГ-300
	Тормозной момент, Н*м	Тт,
	Диаметр колодки, мм	Dк
	Момент инерции муфты с тормозным шкивом ,кг*м^2	Iм.т	1,5
	Проверочный расчет механизма подъема груза
	Определение времени пуска механизма без груза
	Момент инерции крюковой подвески ,кг*м^2	Iпод	0,001093
	Статический момент на валу двигателя с грузом, Н*м	Тст^гр	63,21
	Статический момент на валу двигателя без груза, Н*м	Тст^о	0,89
	Момент инерции вращающихся частей механизма ,кг*м^2	Iвр	2,26
	Момент инерции груза, приведенный к валу двигателя ,кг*м^2	Iгр	0,18
	Коэффициент средней нагрузки двигателя	yср	1,6
	Среднепусковой момент двигателя, Н*м	Тд.ср^п	337,06
	Номинальный момент двигателя, Н*м	Тд.н	210,66

Продолжение табл.А.1

N	A	B	C
	Время пуска механизма с грузом, с	tп^гр	0,52
	Время пуска механизма без груза, с	tп^о	0,48
	Определение времени торможения груза
	Момент инерции груза при торможении ,кг*м^2	Iгр^т	0,000790
	Время торможения груза, с	tт^гр	0,25
	Замедление груза при торможении, м/с^2	агр^т	0,61
	Путь торможения груза, м	Sт^гр	0,0185
	Расчет двигателя на нагрев
	Средняя высота подъема груза, м	Нср	0,6
	Время установившегося движения механизма с грузом, с	tу^гр	4,00
	Время установившегося движения механизма без груза, с	tу^о	4,00
	Среднеквадратичный момент на валу двигателя за цикл операций, Н*м	Тср^ц	128,72
Структура формул
N	Формула	Структура
		=((C6+C15)*1000*H2)/(C12*C11*C17)
		=C23*C24
		=C27*C30
		=C31*0,65
		=C27*C30
		=C34+C27
		=C8*C12*1000/(H3*C35)
		=C27+3
		=(C36+C38)*C37
		=C11*C39+C40+8*C37
	Lб/Dб	=C41/C35

 

 

Продолжение табл.А.1

		=(C6+C15)*H2*C7/C45
		=C46
		=60*C7*C12*1000/(H3*C35)
		=C53/C59
		=C47*1,6
		=(C6+C15)*H2*C35*C45/(2*C12*C65)
	Тт^треб=Тст^тkт	=C78*C79
		=((C15+C6)*1000*H2*((C35/1000)^2)/(2*C12*C65*C45))
		=(C15*1000*H2*((C35/1000)^2)/(2*C12*C65*C45))
		=1,2*(C84+C55)
		=(C15+C6)*C35*C35/(4*C65*C65*C45*C45*1000)
		=C94*C96
		=9550*C51/C53
		=(C93+C92+C89)*H3*C53/(30*(C95-C91))

 

 

Продолжение табл.А.1

		=(C92+C89)*C53*H3/((C95-C91)*30)
		=C89*C45*C45
		=(C92+C100)*H3*C53/((C82-C78)*30)
		=C7/C101
		=C7*C101/2
		=C105/C7
		=C106
	=КОРЕНЬ(((C95*C95*(C98+C97))+(C78*C78*2*C106)+(C91*C91*2*C107))/(C97+C98+(2*C106)+(2*C107)))

Примечание. В ячейке Н2 в программе находится значение ускорения свободного падения, а в ячейке Н3 - число p.

Таблица А.2- Расчет механизма передвижения тележки мостового крана

Расчетные величины

N	A	B	C
	Проектировочный расчет механизма передвижения тележки
	Исходные данные
	Наименование величины	Обозначение	Значение
	Скорость передвижения тележки, м/с	Vт	0,8
	Грузоподъёмность крана, Т	Q
	Режим работы механизма	М
	Ориентировочный вес тележки, кН	Gт	23,5
	Число опорных ходовых колёс тележки	n
	Усилие на одно колесо, кН	F К	27,9
	Диаметр колеса, мм	Dk
	Расчёт сопротивлений передвижению
	Коэффициент трения качения		0,3
	Коэффициент трения в подшипнике	fП	0,015
	Коэффициент дополнительных сопротивлений	Kp	2,5
	Диаметр подшипника, мм	dп
	Коэффициент	a	0,002
	Время пуска, с
	Коэффициент, учитывающий инерционность вращ. частей	d	1,2
	Коэффициент тяги	f0	0,019
	Сопротивление от сил трения в опорных ходовых колёсах	W1	2,1
	Сопротивление от сил уклона пути	W2	0,2
	Сопротивление от ветрового напора	W3
	Ускорение при пуске, м/с^2	ап	0,27
	Сопротивление от сил инерции	W4	3,6
	Сопротивление от раскачивания груза	W5	3,0
	Выбор двигателя
	Коэффициент полезного действия механизма передвижения тележки		0,85
	Кратность среднепускового момента двигателя		1,6
	Требуемая среднепусковая мощность двигателя, кВт	Р^п.(треб)д.ср.	8,5
	Требуемая номинальная мощность двигателя, кВт	Р^требд.ср.	5,3
	Параметры выбранного двигателя MTH 112-6
	Номинальная мощность двигателя, кВт	Рдв.ном.	5,3
	Частота вращения ротора, об/мин	пД.
	Момент инерции якоря	Jя.	0,069
	Диаметр вала двигателя, мм	dд.

 

Продолжение табл.А.2

N	A	B	C
	Выбор редуктора
	Требуемое передаточное отношение	Up.	11,6
	Требуемая передаваемая мощность	Pp.	8,5
	Параметры выбранного редуктора ВК-400
	Передаточное отношение	Up.	15,95
	Диаметр вала редуктора, мм	dp.
	Выбор муфты
	Диаметр вала двигателя, мм	d1
	Диаметр входного вала редуктора, мм	d2
	Тип муфты	МУВП
	Диаметр тормозного шкива, мм	Dт
	Тормозной момент муфты, Н·м	Тм
	Момент инерции муфты, кг·м^2	Jм	0,32
	Определение требуемого тормозного момента тормоза
	Определение допустимого времени торможения тележки по условию отсутствия юза
	Число сцепных колёс	nсц.
	Коэфф. сцепл. колеса с рельсом	fсц.	0,15
	Коэфф. тяги без учёта трения реборд	f '0	0,0075
	Допустимое замедление	[aт]	0,75
	Допустимое время торможения, c	[T^0T]	1,1
	Определение инерционности механизма без учёта груза при торможении
	Момент инерции поступательно движущихся частей, кг·м^2	Jтел.^0	0,080
	Момент инерции вращающихся частей, кг·м^2	Jвр.	0,467
	Момент инерции всего механизма, кг·м^2	Jмех.т.^0	0,547
	Допустимый инерц.момент тележки без груза по условиям отсутствия юза, Н·м	[Tи^0]	47,7
	Требуемый тормозной момент, Н·м	[Tт^тр]	47,0
	Проверочный расчёт механизма передвижения тележки
	Определение времени пуска тележки с грузом
	Момент инерции массы тележки с грузом, кг·м^2	J^гр.т.	0,53
	Момент инерции вращ. частей механизма, кг·м^2	Jвр.	0,47
	Мом. инерц. массы тел. с грузом и вращ. част. механизма, кг·м^2	Jмех.п^гр.	0,99
	Номинальный момент двигателя, Н·м	Тд.н.	57,2
	Среднепусковой момент двигателя. Н·м	Тд.ср.^п	91,5
	Статический момент на валу двиг. при пуске тележки, Н·м	Т ст.п^гр.	39,5
	Время пуска тележки с грузом, с	tn^гр.	1,8
	Определение времени пуска тележки без груза
	Момент инерц. тележки без груза при пуске, кг·м^2	Jт.п^0	0,11

Продолжение табл.А.2

N	A	B	C
	Мом. инерции массы тележки без груза и вращ. частей мех. при пуске, кг·м^2	Jмех.^0	0,58
	Статический момент на валу двиг. при пуске порожней тележки, Н·м	Т ст.п^0	3,60
	Время пуска тележки без груза, с	tn^0	0,6
	Определение допустимого значения времени пуска тележки без груза по условию отсутствия скольжения колёс
	Допустимое ускорение тележки, м/с^2	[an]	0,50
	Допустимое время пуска порожней тележки, c	[tn^0]	1,6
	Условие отсутствия скольжения колёс	tn^0>= [tn^0]
	Определение времени торможения тележки с грузом
	Момент инерции тележки с грузом, кг·м^2	Jт.т^гр.	0,38
	Момент инерции вращающ. частей механизма, кг·м^2	Jвр.	0,47
	Момент инерции массы тележки с грузом и вращ. частей механизма, кг·м^2	Jмех.т^гр.	0,85
	Статический момент на валу двигателя при торможении гружёной тележки, Н·м	Т ст.п^гр.	6,22
	Тормозной момент выбранного тормоза	Тт
	Время торможения тележки с грузом, с	tТ^гр	3,3
	Определение допустимого времени торможения тележки с грузом
	Допустимый путь торможения тележки с грузом, м	Sт	1,4
	Допустимое время торможения тележки, с	[tТ^гр]	3,5
	Условие, удовлетворяющее расчёту	tТ^гр<=[tТ^гр]
	Расчёт двигателя на нагрев за цикл операции
	Наибольший путь тележки по мосту при пролёте крана L, м	LT	10,0
	Время установившегося движения, с	tу^гр	12,5
	Среднеквадратичный момент на валу двигателя за цикл, Н·м	Tср^ц	38,0
	Расчёт двигателя на нагрев за контрольный отрезок времени
	Контрольный отрезок времени, мин.	tк
	Число перемещаемых грузов за контрольный отрезок времени, шт	n
Структура формул
N	Формула	Структура
		=(C6*9,81+C8)/C9
	0,3Dк	=0,3*C11

 

Продолжение табл.А.2

		=(C15*C17/C11+2*C14/C11)*C16
		=(C8+C6*9,81)*C21
		=(C8+C6*9,81)*0,002
		=C5/C19
		=(C8/9,81+C6)*C20*C25
		=(C8+C6*9,81)*(C25/9,81)
	=(C22+C23+C24+C26+C27)*C5/C30
		=C32/C31
		=C36/((C5*60)/(3,14*C11/1000))
		=1,6*C35
		=C21/C16
	=(C57/C9*(C58-C59)+C59-(C8*C18+0)/C8)*9,81

 

Продолжение табл.А.2

		=C5/C60
		=(1000*C8/9,81*((C11*C11)*0,85/1000000))/(4*C44*C44)
		=(C53+C37)*C20
		=C64+C65
		=(C66*((C36*3,14)/30))/C61
	=(C8*0,002*((C11*0,85/1000)/(2*C44))*1000)-(C8*C59*((C11*0,85/1000)/(2*C44))*1000)+C67
	=1000*((C8+C6*9,81)/9,81)*(((C11*10^-3)^2)/(4*C44^2*0,85))
		=C65
		= C73+C74
		=C35/((3,14*C36)/30)*1000
		=C31*C35/((3,14*C36)/30)*1000
	=((C22+C23+C24+ C27)*(C11/1000))/(2*C44*0,85)*1000

 

 

Продолжение табл.А.2

		=(C75*(3,14*C36/30))/(C77-C78)
		=(C8/9,81)*((C11/1000)^2/(4*C44^2*0,85))*1000
		=C81+C74
		=1000*((C8*C21+C8*0,002)*C11*10^-3)/(2*C44*0,85)
		=(C82*(3,14*C36/30))/(C77-C83)
	=((C57/C9)*(C58/C20+C21)-C21-C8*C18/C8)*9,81
		=C5/C86
		=1000*((C8+C6*9,81)/9,81)*(((C11*10^-3)^2*0,85)/(4*C44^2))
		=C90+C91
	=1000*((C23+C24+C27-C22)*C11*10^-3*0,85)/(2*C44)
		=(C92*(3,14*C36/30))/(C94-C93)
		=2*C97/C5

Продолжение табл.А.2

		=C101/C5
	=((C77^2*(C79+C84)+C78^2*C102+C83^2*C102)/(C79+C84+C102+C102))^0,5

Таблица А.3 - Расчет механизма подъема груза башенного крана

Расчетные величины

	Проектировочный расчет механизма подъема груза
	Исходные данные
	Наименование величины	Обозначение	Значение
N	A	B	C
	Номинальная грузоподъемность, Т	QH
	Скорость подъема груза, м/с	VГР	0,4
	Высота подъема груза, м	Н
	Режим работы механизма	М
	Схема механизма
	Сложность полиспаста	а
	Кратность полиспаста	m
	Крюковая подвеска
	Тип
	Масса подвески, Т	Qпод	0,6
	Режимная группа	М
	КПД полиспаста	hпол	0,97
	Растояние между блоками, мм	В0
	Высота подвески, мм	H
	Канат
	Максимальное усилие в канате, Н	Fmax,
	Коэф. запаса прочности каната	kзап
	Разрывное усилие в канате, Н	Fразр^расч
	Тип каната
	Диаметр каната, мм	dк	17,5
	Разрывное усилие в канате (фактич.), Н	Fразр^кат
	Блоки
	Коэффициент режима работы	е
	Диаметр отклоняющих блоков, мм	Dбл^откл
	Диаметр уравнительного блока, мм	Dбл^Ур
	Барабан
	Диаметр барабана по дну канавки, мм	Dб^0

Продолжение табл.А.3

N	A	B	C
	Диаметр барабана по оси каната, мм	Dб	367,5
	Число рабочих витков нарезки	zраб	517,5
	Шаг нарезки, мм	T	64,6
	Число запасных витков нарезки	zз	20,5
	Длина нарезки, мм	lнар
	Расстояние между нарезками барабана, мм	lо	1365,0
	Общая длина барабана, мм	Lб	1529,0
	Отношение длины б. к диаметру	Lб/Dб	2,95
	Выбор двигателя
	КПД механизма подъема	hмех	0,85
	Статическая мощность, кВт	Рст	44,3
	Требуемая номинальная мощность, кВт	Рд.н	44,3
	Выбранный двигатель
	Тип	MTF 512-8
	Номинальная мощность, кВт	Рд.н
	ПВ%	ПВ%
	Частота вращения вала, мин^-1	nд
	Максимальный момент, Н*м	Т
	Момент инерции ротора ,кг*м^2	Iя	1,45
	Диаметр вала двигателя ,мм	d1
	Выбор редуктора
	Частота вращения барабана, мин^-1	nб	44,29
	Требуемое передаточное число	Uр^тр	15,7
	Требуемая передаваемая мощность, кВт	Рр^тр	70,9
	Выбранный редуктор
	Тип	Ц2-400
	Передаточное число	Uр	16,3
	Передаваемая мощность, кВт	Рр
	Диаметр входного вала редуктора ,мм	d2
	Выбор тормозной муфты
	Диаметр вала двигателя, мм	d1
	Диаметр входного вала редуктора, мм	d2
	Тип муфты	МУВП
	Диаметр расточки, мм	dт,
	Диаметр тормозного шкива, мм	Dт,
	Передаваемый момент, Н*м	Тм
	Выбор тормоза
	Статический момент от веса груза, Н*м	Тст^т	423,6
	Коэффициент запаса торможения	kт	1,5
	Требуемый тормозной момент, Н*м	Тт^тр	635,4
	Тип тормоза
	Тормозной момент, Н*м	Тт,
	Диаметр колодки, мм	Dк
	Момент инерции муфты с тормозным шкивом ,кг*м^2	Iм.т	1,5

 

 

Продолжение табл.А.3

N	A	B	C
	Проверочный расчет механизма подъема груза
	Определение времени пуска механизма без груза
	Момент инерции крюковой подвески, кг*м^2	Iпод	0,019764
	Статический момент на валу двигателя с грузом, Н*м	Тст^гр	586,26
	Статический момент на валу двигателя без груза, Н*м	Тст^о	36,64
	Момент инерции вращающихся частей механизма, кг*м^2	Iвр	3,69
	Момент инерции груза, приведенный к валу двигателя, кг*м^2	Iгр	0,32
	Коэффициент средней нагрузки двигателя	yср	1,5
	Среднепусковой момент двигателя, Н*м	Тд.ср^п	927,52
	Номинальный момент двигателя, Н*м	Тд.н	618,35
	Время пуска механизма с грузом, с	tп^гр	0,86
	Время пуска механизма без груза, с	tп^о	0,30
	Определение времени торможения груза
	Момент инерции груза при торможении ,кг*м^2	Iгр^т	0,228472
	Время торможения груза, с	tт^гр	0,76
	Замедление груза при торможении, м/с^2	агр^т	0,53
	Путь торможения груза, м	Sт^гр	0,1514
	Расчет двигателя на нагрев
	Средняя высота подъема груза, м	Нср	0,6
	Время установившегося движения механизма с грузом, с	tу^гр	1,50
	Время установившегося движения механизма без груза, с	tу^о	1,50
	Среднеквадратичный момент на валу двигателя за цикл операций, Н*м	Тср^ц	532,1
Структура формул
N	Формула	Структура
		=((C6+C15)*1000*H2)/(C12*C11*C17)
		=C23*C24
		=C27*C30
		=C27*C30
		=C33+C27
		=C8*C12*1000/(H3*C35)

 

 

Продолжение табл.А.3

		=C27+3
		=(C36+C38)*C37
		=C11*C39+8*C37
	Lб/Dб	=C40/C35
		=(C6+C15)*H2*C7/C44
		=C45
		=60*C7*C12*1000/(H3*C35)