Файл: Введение 2 Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа 3.docx
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ηмех=0,92 0,05Gг 3 раза ηмех=0,9
По формуле 2.5.4.2
Тст.под.1= 30,2 9,81 0,739 =1,16 (кН·м);
2 2 50 0,94
Полученное значение Тст.под.1 меньше вычисленного ранее Тст.р (см. форм. 2.5.2.8) в k раз k= Тст.р/ Тст.под.1=1,5/1,16≈1,3.
Тст.под.1=1,3·1,16=1,5 (кН·м);
Тст.под.2=1,3 (30,2 18 18 0,75) 9,81 0,739 =1,28 (кН·м);
2 2 50 0,94
Тст.под.3=1,3 (30,2 18 18 0,195) 9,81 0,739 =0,81 (кН·м);
2 2 50 0,92
Тст.под.4=1,3 (30,2 18 18 0,05) 9,81 0,739 =0,69 (кН·м);
2 2 50 0,9
ΣТст.подj=2·1,52+4·1,282+0,812+3·0,692=13,14 (кН·м).
По формуле 2.5.4.3
Тст.оп.1=1,3 30,2 9,81 0,94 0,739 =1,33 (кН·м);
2 2 50
Тст.оп.2=1,3 (30,2 18 18 0,75) 9,81 0,739 0,94 =1,14 (кН·м);
2 2 50
Тст.оп.3=1,3 (30,2 18 18 0,195) 9,81 0,739 0,92 =0,68 (кН·м);
2 2 50
Тст.оп.4=1,3 (30,2 18 18 0,05) 9,81 0,739 0,9 =0,56 (кН·м).
2 2 50
ΣТст.опj=2·1,332+4·1,142+0,682+3·0,562=10,14 (кН·м).
Время разгона при подъеме и опускании
можно определить (см. форм. 4.11 [8])
t = дв.под Jмехj
; (2.5.4.4)
р.подj
Тп.ср
t = дв.оп Jмехj
; (2.5.4.5)
р.опj
Тп.ср
Jмех.1=29,34 (кг·м2); (см. форм. 2.5.2.3);
(30,2 18 18 0,75) 0,7392 2
Jмех.2=27,6+ Jмех.3=27,6+ Jмех.4=27,6+
4 502 0,94
(30,2 18 18 0,195) 0,7392
4 502 0,92
(30,2 18 18 0,05) 0,7392
4 502 0,9
·1000=29,1 (кг·м );
·1000=28,53 (кг·м2);
·1000=28,4 (кг·м2).
По формуле 2.5.4.4
tр.под1= 60,18 29,34 =1,68 (с) (см. выше);
2550 1500
tр.под2=
60,18 29,1
2550 1280
=1,4 (с);
tр.под3= 60,18 28,53 =0,99 (с);
2550 810
tр.под4= 60,18 28,4 =0,92 (с);
2550 690
ωдв.оп=2ωх-ωдв=2·62,8-60,18=65,42 (с-1).
По формуле 2.5.4.5
tр.оп1=
65,42 29,34 =0,49 (с);
2550 1330
tр.оп2=
65,42 29,1
2550 1140
=0,52 (с);
tр.оп3= 65,42 28,53 =0,57 (с);
2550 680
tр.оп4= 65,42 28,4 =0,66 (с);
2550 560
Σtрj=2·1,68+4·1,4+0,99+3·0,92+2·0,49+4·0,52+0,57+3·0,66=18,32 (с);
Время установившегося движения определяют по формулам (см. форм. 4.15 [8]) tу.под=Hср/vпод; (2.5.4.6)
tу.оп=Hср/vоп; (2.5.4.7)
где Hср средняя высота подъема; средняя высота подъема берется равной Hср=Hваг+Hпр;
Hваг =3,4 (м) высота вагона;
Hпр = 0,5 (м) требуемая высота подъема груза от пола и оборудования; Hср=3,4+0,5=3,9 (м);
Скорость подъема груза vпод=ωдв·Dбп/(2·iпл·iр)=60,18·0,739/(2·2·50)=0,22 (м/с). Скорость опускания груза vоп=ωдв.оп·Dбп/(2·iпл·iр)=65,42·0,739/(2·2·50)=0,24 (м/с).
По формуле 2.5.4.6 tу.под=3,9/0,22=17,7 (с).
По формуле 2.5.4.7 tу.оп=3,9/0,24=16,25 (с).
Поскольку tр.подG>tу.под/60, то следует брать значения β=0,65.
По формуле 2.5.4.1 Тэ=
Тэ<Тдв.н;
1,21 (кН·м)<1,594 (кН·м);
Двигатель не перегревается.
=1,21 (кН·м);
Угловая скорость двигателя ωдв=πnдв/30=3,14·725/30=75,88 (с-1);
Номинальный момент двигателя Tдв=9550·Nдв/nдв=9550·30/725=395 (Н·м); Значение
Tп.ср определяют по формуле 2.5.2.2 Tп.ср=395·1,6=632 (Н·м);
Момент инерции вращающихся масс, расположенных на первом валу механизма: J1=Jр.дв+Jм; (2.6.1.1)
J1=1,27+1,5=2,77 (кг·м2);
По формуле 2.5.2.4 Iвр=1,2·2,77≈3,32 (кг·м2).
Суммарная масса лап и груза находящегося на лапах в момент опрокидывания; mу=mг+mлап=18+2=20 (т);
η=ηр·ηбар·ηмувп=0,94·0,99·0,99=0,92.
По формуле 2.5.2.6
20 0,3352 2
Jпост= 4 162 0,92 ·1000=2,38 (кг·м );
По формуле 2.5.2.3 Jмех.р=2,77+2,38=5,15 (кг·м2);
Момент статических сопротивлений при разгоне
Tст.р= S2 max Dбп, (2.6.1.2)
iмех
где S2max максимальное натяжение каната механизма управления лапами, кН (см. форм. 2.2.1.2)
Tст.р= 20,21 0,335 =0,46(кН·м).
16 0,92
По формуле 2.5.2.1
tр= 75,88 5,15 =2,27 (с).
632 460
Полученное время разгона близко к рекомендуемому ВНИИПТМАШ равному 2 с.
Время торможения рассчитываем для случая когда груз находится на наклоненных лапах, а лапы опускаются вниз.
Приведенная к грузу при торможении масса вращающихся частей (см. форм. 2.5.3.2). m1т=2∙mбп·iпл
+mмувп·iр·iпл+0,4∙mдв∙ iр·iпл; (2.6.2.1) m1т=2·0,086·2+0,043·2·16+0,4∙0,5∙16∙2=8,12 (т).
По формуле 2.5.3.1 a0=20·9,81/(20+8,12)=6,98 (м/с2);
Для нашего тормоза tср=0,03 с.
Число пар полюсов двигателя P=8/2=4.
По формуле 2.5.3.5 vн=75,88·0,335/(2·16·2)=0,4 (м/с);
По формуле 2.5.3.7 ωх=2·3,14·50/4=78,5 (с-1);
По формуле 2.5.3.6 vх=78,5·0,335/(2·16·2)=0,41 (м/с);
По формуле 2.5.3.6 v=2·0,41-0,4=0,42 (м/с);
По формуле 2.5.3.3 vгр0=0,42+6,98·0,03=0,63 (м/с).
Путь опускания груза за время срабатывания тормоза (см. форм. 2.5.3.8) S=0,42·0,03+0,5·6,98·0,032=0,015 (м);
Сила тормоза, вызванная действием тормозного момента и приведенная к грузу (см. форм.
2.5.3.9):
Pт=1,5·16·2/(0,5·0,335·0,92)=311,5 (кН); tт.ф=(8,12+20)·0,63/(311,5-20·9,81)=0,15 (с)
Путь торможения Sт.ф=0,5·vгр0·tт; Sт.ф=0,5·0,63·0,15=0,05 (м);
Полное время торможения tт=tср+tт.ф=0,05+0,15=0,2 (с);
Полный путь торможения Sт=S+Sт.ф=15+50=65 (мм).
Полученные время торможения и путь торможения механизма управления лапами допустимы.
0,75Gг+Gлап 2 раза ηмех=0,91 0,086Gг+Gлап 2 раза ηмех=0,7 Gлап 5 раз ηмех=0,4;
При опускании лап
Gлап 10 раз ηмех=0,4;
Момент статических сопротивлений при подъеме номинального груза: Тст.под1=Тст.р=0,46 (кН·м);
Момент статических сопротивлений при подъеме груза массой 0,75Gг: Тст.под2=S2·Dбу/(iр·ηр·ηбу); (2.6.3.1)
Натяжение в ветви каната управления (см. форм.
По формуле 2.5.4.2
Тст.под.1= 30,2 9,81 0,739 =1,16 (кН·м);
2 2 50 0,94
Полученное значение Тст.под.1 меньше вычисленного ранее Тст.р (см. форм. 2.5.2.8) в k раз k= Тст.р/ Тст.под.1=1,5/1,16≈1,3.
Тст.под.1=1,3·1,16=1,5 (кН·м);
Тст.под.2=1,3 (30,2 18 18 0,75) 9,81 0,739 =1,28 (кН·м);
2 2 50 0,94
Тст.под.3=1,3 (30,2 18 18 0,195) 9,81 0,739 =0,81 (кН·м);
2 2 50 0,92
Тст.под.4=1,3 (30,2 18 18 0,05) 9,81 0,739 =0,69 (кН·м);
2 2 50 0,9
ΣТст.подj=2·1,52+4·1,282+0,812+3·0,692=13,14 (кН·м).
По формуле 2.5.4.3
Тст.оп.1=1,3 30,2 9,81 0,94 0,739 =1,33 (кН·м);
2 2 50
Тст.оп.2=1,3 (30,2 18 18 0,75) 9,81 0,739 0,94 =1,14 (кН·м);
2 2 50
Тст.оп.3=1,3 (30,2 18 18 0,195) 9,81 0,739 0,92 =0,68 (кН·м);
2 2 50
Тст.оп.4=1,3 (30,2 18 18 0,05) 9,81 0,739 0,9 =0,56 (кН·м).
2 2 50
ΣТст.опj=2·1,332+4·1,142+0,682+3·0,562=10,14 (кН·м).
Время разгона при подъеме и опускании
можно определить (см. форм. 4.11 [8])
t = дв.под Jмехj
; (2.5.4.4)
р.подj
Тп.ср
-
Тст.подj
t = дв.оп Jмехj
; (2.5.4.5)
р.опj
Тп.ср
-
Тст.подj
Jмех.1=29,34 (кг·м2); (см. форм. 2.5.2.3);
(30,2 18 18 0,75) 0,7392 2
Jмех.2=27,6+ Jмех.3=27,6+ Jмех.4=27,6+
4 502 0,94
(30,2 18 18 0,195) 0,7392
4 502 0,92
(30,2 18 18 0,05) 0,7392
4 502 0,9
·1000=29,1 (кг·м );
·1000=28,53 (кг·м2);
·1000=28,4 (кг·м2).
По формуле 2.5.4.4
tр.под1= 60,18 29,34 =1,68 (с) (см. выше);
2550 1500
tр.под2=
60,18 29,1
2550 1280
=1,4 (с);
tр.под3= 60,18 28,53 =0,99 (с);
2550 810
tр.под4= 60,18 28,4 =0,92 (с);
2550 690
ωдв.оп=2ωх-ωдв=2·62,8-60,18=65,42 (с-1).
По формуле 2.5.4.5
tр.оп1=
65,42 29,34 =0,49 (с);
2550 1330
tр.оп2=
65,42 29,1
2550 1140
=0,52 (с);
tр.оп3= 65,42 28,53 =0,57 (с);
2550 680
tр.оп4= 65,42 28,4 =0,66 (с);
2550 560
Σtрj=2·1,68+4·1,4+0,99+3·0,92+2·0,49+4·0,52+0,57+3·0,66=18,32 (с);
Время установившегося движения определяют по формулам (см. форм. 4.15 [8]) tу.под=Hср/vпод; (2.5.4.6)
tу.оп=Hср/vоп; (2.5.4.7)
где Hср средняя высота подъема; средняя высота подъема берется равной Hср=Hваг+Hпр;
Hваг =3,4 (м) высота вагона;
Hпр = 0,5 (м) требуемая высота подъема груза от пола и оборудования; Hср=3,4+0,5=3,9 (м);
Скорость подъема груза vпод=ωдв·Dбп/(2·iпл·iр)=60,18·0,739/(2·2·50)=0,22 (м/с). Скорость опускания груза vоп=ωдв.оп·Dбп/(2·iпл·iр)=65,42·0,739/(2·2·50)=0,24 (м/с).
По формуле 2.5.4.6 tу.под=3,9/0,22=17,7 (с).
По формуле 2.5.4.7 tу.оп=3,9/0,24=16,25 (с).
Поскольку tр.подG>tу.под/60, то следует брать значения β=0,65.
По формуле 2.5.4.1 Тэ=
Тэ<Тдв.н;
1,21 (кН·м)<1,594 (кН·м);
Двигатель не перегревается.
=1,21 (кН·м);
-
Проверочный расчет механизма управления лапами-
Проверка времени разгона механизма
-
Угловая скорость двигателя ωдв=πnдв/30=3,14·725/30=75,88 (с-1);
Номинальный момент двигателя Tдв=9550·Nдв/nдв=9550·30/725=395 (Н·м); Значение
Tп.ср определяют по формуле 2.5.2.2 Tп.ср=395·1,6=632 (Н·м);
Момент инерции вращающихся масс, расположенных на первом валу механизма: J1=Jр.дв+Jм; (2.6.1.1)
J1=1,27+1,5=2,77 (кг·м2);
По формуле 2.5.2.4 Iвр=1,2·2,77≈3,32 (кг·м2).
Суммарная масса лап и груза находящегося на лапах в момент опрокидывания; mу=mг+mлап=18+2=20 (т);
η=ηр·ηбар·ηмувп=0,94·0,99·0,99=0,92.
По формуле 2.5.2.6
20 0,3352 2
Jпост= 4 162 0,92 ·1000=2,38 (кг·м );
По формуле 2.5.2.3 Jмех.р=2,77+2,38=5,15 (кг·м2);
Момент статических сопротивлений при разгоне
Tст.р= S2 max Dбп, (2.6.1.2)
iмех
где S2max максимальное натяжение каната механизма управления лапами, кН (см. форм. 2.2.1.2)
Tст.р= 20,21 0,335 =0,46(кН·м).
16 0,92
По формуле 2.5.2.1
tр= 75,88 5,15 =2,27 (с).
632 460
Полученное время разгона близко к рекомендуемому ВНИИПТМАШ равному 2 с.
-
Проверка времени торможения механизма
Время торможения рассчитываем для случая когда груз находится на наклоненных лапах, а лапы опускаются вниз.
Приведенная к грузу при торможении масса вращающихся частей (см. форм. 2.5.3.2). m1т=2∙mбп·iпл
+mмувп·iр·iпл+0,4∙mдв∙ iр·iпл; (2.6.2.1) m1т=2·0,086·2+0,043·2·16+0,4∙0,5∙16∙2=8,12 (т).
По формуле 2.5.3.1 a0=20·9,81/(20+8,12)=6,98 (м/с2);
Для нашего тормоза tср=0,03 с.
Число пар полюсов двигателя P=8/2=4.
По формуле 2.5.3.5 vн=75,88·0,335/(2·16·2)=0,4 (м/с);
По формуле 2.5.3.7 ωх=2·3,14·50/4=78,5 (с-1);
По формуле 2.5.3.6 vх=78,5·0,335/(2·16·2)=0,41 (м/с);
По формуле 2.5.3.6 v=2·0,41-0,4=0,42 (м/с);
По формуле 2.5.3.3 vгр0=0,42+6,98·0,03=0,63 (м/с).
Путь опускания груза за время срабатывания тормоза (см. форм. 2.5.3.8) S=0,42·0,03+0,5·6,98·0,032=0,015 (м);
Сила тормоза, вызванная действием тормозного момента и приведенная к грузу (см. форм.
2.5.3.9):
Pт=1,5·16·2/(0,5·0,335·0,92)=311,5 (кН); tт.ф=(8,12+20)·0,63/(311,5-20·9,81)=0,15 (с)
Путь торможения Sт.ф=0,5·vгр0·tт; Sт.ф=0,5·0,63·0,15=0,05 (м);
Полное время торможения tт=tср+tт.ф=0,05+0,15=0,2 (с);
Полный путь торможения Sт=S+Sт.ф=15+50=65 (мм).
Полученные время торможения и путь торможения механизма управления лапами допустимы.
-
Проверка двигателя механизма управления лапами на нагрев Gг+Gлап 1 раза ηмех=0,92 (см. рис. 4.4 [8])
0,75Gг+Gлап 2 раза ηмех=0,91 0,086Gг+Gлап 2 раза ηмех=0,7 Gлап 5 раз ηмех=0,4;
При опускании лап
Gлап 10 раз ηмех=0,4;
Момент статических сопротивлений при подъеме номинального груза: Тст.под1=Тст.р=0,46 (кН·м);
Момент статических сопротивлений при подъеме груза массой 0,75Gг: Тст.под2=S2·Dбу/(iр·ηр·ηбу); (2.6.3.1)
Натяжение в ветви каната управления (см. форм.