20 | 02 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Задание расчет механизма подъема стационарного стрелового крана с вращающейся колонной

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)

Задание Расчет механизма подъема стационарного стрелового крана с вращающейся колонной с решением - пример

Рассчитать механизм подъема стационарного стрелового крана с вращающейся колонной по следующим данным:

кран общего назначения работает на открытой площадке,

грузоподъемность Q = 9 000 кгс;

вылет крюка А = 8 м,

высота подъема Н = 18м,

скорость подъема v = 0,25 м/с,

режим работы средний, ПВ = 25%.

Рис.1 Схема механизма подъема.

Расчет механизма подъема.

Принимаем кратность простого полиспаста и = 4 .

К. п. д. полиспаста

где ηб = 0,99 — к. п. д. блока.

Общий к. п. д. канатно-блочной системы

η0=ηп·ηб=0,985·0,99 = 0,975.

Максимальное усилие в ветви каната, наматываемого на барабан,

где z = 4 — общее количество ветвей каната, на которых висит груз.

Разрывное усилие в канате

SР = Smax ·nk= 2454·5,5 = 13 102 кгс,

где nк = 5,5 — коэффициент запаса прочности каната.

Выбираем канат ТЛК-0,6 × 31 + 1 о. с. с органическим сердечником диаметром dк17,5 мм с разрывным усилием SР = 15 300 кгс и с пределом прочности σв = 160 кгс/мм2 (ГОСТ 7679—69, прил. II, [1]).

Минимальный диаметр барабана (по центру наматываемого каната)

Dб≥ еdk= 18 · 17,5 = 315мм,

где е = 18 (табл. 12). Диаметр блоков

Dбл = 1,2 Dб = 315 · 1,2 = 378 мм.

Принимаем Dбл400 мм (по центру наматываемого каната).

Рабочая длина каната, наматываемого на барабан, при подъеме

lраб = Ни = 18 · 4 = 72 м.

Количество рабочих витков

Общее число витков

zобщ=zраб + zзап + zзакр = 58 + 1,5 + 2 = 61,5,

где zзап = 1,5 — минимальное количество запасных витков на барабане;

zзакр = 2 — количество витков на закрепление каната.

Длина барабана

lб = zобщt + 4dк = 61,5 · 20 + 4 · 17,5 = 1300 мм,

где tшаг каната; t = dк + (2...3) мм для барабана с нарезкой

и t = dк для гладкого барабана;

4dк — запасное расстояние от последних витков каната до концов барабана.

Толщина стенки барабана согласно условию деформации сжатия

Проверяю толщину стенки на устойчивость:

где Dб' = 37,8 см — диаметр барабана по средней линии стенки;

Е = 2 · 106 кгс/см2 — модуль упругости материала стенки барабана.

По заданной грузоподъемности Р = 10 тс для среднего режима работы, ПВ = 25% (прил. VI и VII, [1]) выбираем крюк однорогий № 16 типа Б (ГОСТ 6627—74

Расчет двигателя.

Мощность двигателя при подъеме номинального груза

Выбираем электродвигатель асинхронный с фазовым ротором типа МТF 411-6, N = 27 кВт, п = 955 мин-1, ω = 99,96 рад/с, ПВ = 25%: Jp = 0,051 кгс · м · с2, Мп. мах = 65 кгс · м (прил. XXXIV, [1]).

Скорость наматывания каната на барабан

vk = vu = 0,25 · 4 = 1 м/с.

Частота вращения барабана

Передаточное число редуктора

Выбираем для среднего режима работы при частоте вращения входного вала 955 мин-1 редуктор Ц2-350-19, 88-4М с передаточным числом uр= 19,88 (прил. ХLI, [1]). Определяем фактическую скорость подъема груза

vф = 0,25 = 0,251 м/с.

Проверка двигателя по пусковому моменту. Условие правильности выбора электродвигателя:

Пусковой момент на валу двигателя

Мп = Мст + М'д + М''д = 29,5 + 5,8 + 8,54 = 43,84 кгс. м.

Статический момент

кгс·м

Динамический момент от поступательно движущихся масс (груза)

M'Д=Jпε,

где JПмомент инерции массы груза, приведенный к валу двигателя,

кгс·м·с2;

uM=ири,

е—угловое ускорение,

рад/с2.

Тогда М'д = 0,08·72,43 = 5,8 кгс·м.

Динамический момент от вращательно движущихся масс

кгс·м,

где Jв — момент инерции вращательно движущихся масс механизма,

кгс·м·с2.

Коэффициент перегрузки двигателя при пуске

Средний момент электродвигателя в период пуска

кг·

Допускаемая кратность среднепускового момента

Следовательно, выбранный двигатель МТF 411-6 удовлетворяет условиям работы.

Определение тормозного момента и выбор тормоза.

Расчетный тормозной момент

Мт = kтМст. т = 1,75·21,38 = 38,11 кгс·м,

где kТ = 1,75;

Мст. т = Мстη2м = 29,5·0,852 = 21,38 кгс·м.

Выбираем (прил. Ь) двухколодочный тормоз с электрогидротолкателем ТКТГ-300 с максимальным тормозным моментом МТ = 80 кгс·м, отрегулированный на расчетный тормозной момент.

 

Литература:

1.  «Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин» Ф. К. Иванченко, В. С. Бондарев.

2.  «Проектирование механических передач» С. А. Чернавский.


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить