Башенные краны

 
 

Находим высоту подъёма при установившемся движении груза: 

H_ср = 0,65 Н = 0,65∙60 = 39 м. 

Находим время  установившегося движения:

Определяем относительные  продолжительности пусков:

 

 

Определяем суммарное  время пуска:

Определяем среднеквадратический момент выбранного электродвигателя:

Определяем среднеквадратическую мощность электродвигателя:

  и заключаем, что проверка на нагрев дала положительный результат. 

3.5 Расчёт тормоза  механизма подъёма. 

Определяем момент статического сопротивления при  торможении:

Определяем тормозной  момент:

Выбираем тормоз ТТ – 250

массой 37 кг.

Номинальным тормозным  моментом М_Т = 400 Н∙м

Остальные характеристики:

Диаметр тормозного шкива D_Т = 0,25 м

Ширина колодки  В = 0,10 м

Угол охвата поверхности шкива β = 140 градусов

 
Проверяем время  торможения:

 

что находится  в соответствии с рекомендациями.

В заключение проверяем  работу тормоза по допускаемому давлению:

   

  Р ≤ [P]

 

   149681,63 Па < 30000000 Па

что является удовлетворительным.

4. Расчёт механизма передвижения крана 

4.1 Силовой расчёт  механизма передвижения крана. 

 

А_с = L∙0,35

A_n = L∙0,35 

Определяем ориентировочную  массу крана и тали:

Q_Т = 957.00 кг.

Q_Т + Q_К = 36530,72 кг = 358 кН.

Назначаем диаметры колеса и его цапфы исходя из средней  нагрузки на колесо:

Таким образом

D_XK = 710 мм ;  d = 140 мм.

Назначаем величины коэффициентов трения качения, трения скольжения и реборд:

µ = 0,003 ; f = 0,08 ; K_p = 1,5

Определяем силы сопротивления передвижению от сил  трения в ходовых колёсах и цапфах: 

 

 

Определяем силы сопротивления передвижению от уклона пути: 
 

 

 
 

Для определения  ветровых нагрузок назначаем величины: динамического давления ветра на высоте 10 метров; коэффициентов: перегрузки, изменения давления ветра, аэродинамического и сплошности, а также наветренных площадей крана, тали и груза:

q = 125 Па

η = 1,1

К_гр = К_Т2 = К_к = 1

C_гр = С_к = С_Т = 1,2

К_СПЛ.к = К_СПЛ.т = 0,4

А_к = 60.00 м²

А_Т = 19.80 м²

А_гр = 3,10 м²

Тогда

Определяем общее  сопротивление от ветровой нагрузки

 

Определяем общее  сопротивления:

 

4.2 Выбор электродвигателя, редуктора и муфт механизма передвижения крана. 

Определяем статическую  мощность механизма передвижения крана:

 

Выбираем электродвигатель типа МТВ311 – 8 для которого:

N₁ = 7,5 кВт

n₁ = 695 об/мин

m = 170 кг

i₂ = 0,3 кг∙м² 

 Находим угловые  скорости вращения вала электродвигателя  и ходового колеса:

 

Дополнительно принимаем зубчатую пару с передаточным числом 2,24

Тогда необходимое  передаточное число редуктора составит 31,44 

Выбираем редуктор типа Ц2 – 300 для которого N = 8,3 кВт; i = 32,42

Передаточное  число механизма i_M = 72,62

тогда расхождение  составляет – 3,11%, что допустимо. 

Определяем номинальный  момент на валу электродвигателя:

 

Определяем средний пусковой момент электродвигателя:

 

Определяем расчётный  момент для выбора соединительной муфты:

Выбираем муфту  МУВП – 4 с тормозным шкивом, что  даёт М_М = 230 Н∙м; i_М = 0,055 кг∙м∙с²

Тогда момент инерции масс на валу электродвигателя: 

I₁ = I_Я + I_М = 0,3 + 0,055 = 0,355 кг∙м∙с² 

Находим статический  момент сопротивления на валу двигателя:

   

Проверяем время  пуска:

 

Проверяем ускорение  пуска:

Это значение является удовлетворительным

Проверим запас  сцепления :

 
 
 

4,94 > 1,1 
 

4.3 Расчёт электродвигателя механизма передвижения крана на нагрев. 

По графику  загрузки механизма передвижения крана  проводим расчёты полученных величин.

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 
 

 

 
 

 
 

Находим перемещение  крана при установившемся движении:

Находим время  установившегося движения:

Определяем относительные  продолжительности пусков:

 

 

 
 
 

График  загрузки МПК 

 
 
 

Определяем суммарное время пусков: 

 

Находим среднеквадратичную момент электродвигателя: 

 

Находим среднеквадратичную мощность электродвигателя: 

Отсюда устанавливаем: выбранный электродвигатель в условиях нагрева работает удовлетворительно 

4.4 Расчёт тормоза  механизма передвижения крана. 

Определяем максимальное замедление при торможении: 
 

 

Определяем допускаемое  время торможения: 

 

Находим статический  момент при торможении:

   

Определяем моменты  от ветровой нагрузки и уклона пути: 

 

 

Определяем тормозной  момент:

 

Выбираем тормоз, для которого ТТ – 250

М_ном = 400.00 Н∙м

D_T = 0,25 м

В = 0,10 м

β = 140 градусов

m = 37.00 кг 

регулируем его  на момент М_Т = 350 Н∙м

Проверяем время торможения: 

Проверяем замедление при торможении: 

 м/с²   ≤ = = 0.943 м/с²

что также является удовлетворительным Проверяем запас  сцепления ходового колеса с рельсом при торможении:  

и обеспечивает надёжность сцепления колеса с рельсом.

Проверяем работу колодок тормоза по допускаемому давлению: 

 

Заключаем,что  работа колодок тормоза по допускаемому давлению является удовлетворительной. 

4.5 Расчёт ходового  колеса крана. 

Находим максимальную статическую нагрузку на колесо крана: 

 

Определяем силу инерции, действующую на ходовое  колесо: 

 

Определяем ветровую нагрузку на ходовое колесо: 

 

Назначая величины К_Д = 1.00 и К_Н  = 2.00

Находим суммарную  нагрузку на ходовое колесо: 

 

Определим величины относительных нагрузок: 

              

Определяем приведенное число оборотов ходового колеса: 

 
 

Принимаем для  ходового колеса материал Сталь 55Л  с [δ_э] = 490∙10⁶ Па

тогда эффективное  допускаемое напряжение: 

 

Задаваясь значениями величин: К_f = 1,05;  b_K = 0,60;  E=200∙10⁹ Па

Проверяем работу колеса в условиях контактного давления: 

 

Отсюда заключаем, что ходовое колесо имеет достаточный  запас контактной прочности. 
 
 
 
 

5. Устройство  и приборы безопасности