Задача 4. Расчет механизма передвижения крана

 

Условие: В соответствии с исходными данными выполнить расчет механизма передвижения мостового крана грузоподъемностью Q = 5 т пролетом L =10,5 м со скоростью V _пер = 75 м/мин, работающего в закрытом помещении. Группы классификации (режима) механизма М4.

 

Таблица 1 – Исходные данные для вариантов

Q, т L, м	2	3,2	5	8	10	Группа классификации механизма
4,5	1	2	3	4	5	М1, М2
7,5	6	7	8	9	10	М3
10,5	11	12	13	14	15	М4
13,5	16	17	18	19	20	М5
16,5	21	22	23	24	25	М6
V пер , м/мин	75	75	60	60	50

Решение:

1. Ориентировочная масса крана

(4.1)

2. Выбор кинематической схемы механизма и ходовых колес и рельсов

2.1. Для мостовых кранов пролетом до 16 м рекомендуется схема с центральным приводом и быстроходным трансмиссионным валом, двумя приводными и двумя опорными ходовыми колесами.

 

2.2. Нагрузка на ходовое колесо

Считая нагрузку равномерно распределенной между колесами, получим

 =46,55 кН                   (4.2)

2.3. По приложению Е выбираем ходовое колесо цилиндрическое двух-ребордное диаметром D _к = 250 мм, на шариковых подшипниках. Диаметр цапфы принимается d _ц =0,2 D _к=0,2*250 = 50 мм. Рельс с плоской головкой Р38.

3. Сопротивления передвижению крана

3.1. Сопротивление от сил трения

где f = D _к*10^-3 – коэффициент трения качения колеса по рельсу.

3.2. Сопротивление преодолению уклона пути

 

3.3. Сопротивление от ветровой нагрузки

F _в=0, т.к. кран работает в закрытом помещении.

3.4. Общее сопротивление передвижению

4. Выбор электродвигателя

4.1. Минимальная статическая мощность двигателя

где η – общий к.п.д. механизма передвижения, η =0,7…0,85.

4.2. Выбираем по приложению В электродвигатель переменного трехфазного тока крановый с короткозамкнутым ротором MTKF 012-6 с параметрами:

N _дв = 2,7 кВт, n _дв = 835 мин^-1, M _max = 67 Нм, М _пуск=67 Нм, J_дв = 0,0275 кг∙м².

5. Выбор редуктора

5.1.Частота вращения ходовых колес

5.2. Требуемое передаточное число редуктора

5.3. Номинальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора

Выбираем по приложению Ж вертикальный редуктор В-100 с передаточным числом u _р = 10.

5.4. Фактическая скорость передвижения

6. Проверка времени пуска двигателя и сцепления приводных колес с рельсами

6.1. Номинальный момент на валу электродвигателя

6.2. Статический момент на валу двигателя

6.3. Средний пусковой момент двигателя

 

 

6.4. Время пуска двигателя

 

6.5. Ускорение крана с грузом при пуске двигателя

6.6. Суммарная нагрузка на приводные колеса без веса груза

6.7. Сопротивление передвижению крана без груза

6.8. Статический момент на валу двигателя без груза

6.9. Время пуска двигателя без груза

6.10. Ускорение при пуске

 

6.11. Коэффициент запаса сцепления приводных колес

7. Выбор тормоза

7.1. Максимально допустимое замедление крана без груза по условию сцепления колес с рельсами

7.2. Время торможения крана без груза

7.3. Сопротивление передвижению при торможении без груза

7.4. Момент статических сопротивлений на тормозном валу при движении без груза

7.5. Момент сил инерции при торможении крана без груза

7.6. Расчетный тормозной момент

 = 23,22-5,488 = 17,73 Н*м.                   (4.27)

7.7. По расчетному тормозному моменту из приложения Д выбираем тормоз ТКТ-100 с параметрами:

= 20 Н*м; D _т = 100 мм, J _м = 0,24 кг*м².

7.8. Минимальная длина пути торможения

7.9. Расчетная длина пути торможения

 >0.796 м.             (4.29)