Файл: Введение 2 Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа 3.docx
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.2.1.2)
S2=
R
4 cos( )бу
; (2.6.3.2)
подъемлап опусканиелап кантованиегрузавозвращениелапподъемлап опусканиелап
G/Gi1
0,75
0,195
0,05
Gлап
0,2
0,4
0,6
0,81
1,21,4
1,61,8
22,2
2,42,62,833,23,43,63,84
T/t
G/Gi
1
0,75
0,086
Gлап
Рис. 2.6.3.1. Графики нагрузок механизма управления лапами.
Реакция в блоке (см. форм. 2.2.1.1) R=(Gг+Gлап)·a/(a+b);
Расчет ведем для самого нагруженного случая, т.е. для случая когда лапы наклонены к горизонтали на угол 18о.
R=(Gг+Gлап)·0,649/(0,649+1,025);
R=(Gг+Gлап)·0,39; (2.6.3.3)
С учетом формул 2.6.3.2 и 2.6.3.3
S2= (Gг Gлап) 0,39 =(Gг+Gлап)·0,104; (2.6.3.4)
4 cos(18) 0,99
По с учетом формул 2.6.3.1 и 2.6.3.4
Тст.под2=0,104·(mг+mлап)·g·Dбу/(iр·ηмех); (2.6.3.5)
Тст.под2=0,104·(18·0,75 +2)·9,81·0,335/(16·0,91)=0,36 (кН·м); Тст.под3=0,104·(18·0,086 +2)·9,81·0,335/(16·0,7)=0,108 (кН·м); Тст.под4=0,104·2·9,81·0,335/(16·0,4)=0,107 (кН·м); ΣТст.подj=0,4552+2·0,362+2·0,1082+5·0,1072=0,54 (кН·м);
При опускании груза (см. форм. 2.5.4.3) Тст.оп.1-10=0,104·mлап·g·Dбу·ηмех/iр;
Тст.оп.1-10=0,104·2·9,81·0,335·0,4/16=0,018 (кН·м); ΣТст.опj=10·0,0182=0,003 (кН·м);
Моменты инерции приведенные к валу двигателя при подъеме i-го груза (см. форм.
2.5.2.3)
Jмех.р=2,77+2,38=5,15 (кг·м2);
Jмех.2=2,77+
(18 0,75 2) 0,3352
4 162 0,92
·1000=4,62 (кг·м2);
Jмех.3=2,77+
(18 0,086 2) 0,3352
4 162 0,7
2 0,3352
·1000=3,33 (кг·м2);
2
Jмех.4=2,77+ 4 162 0,4 ·1000=3,32 (кг·м );
По формуле 2.5.4.4
tр.под1= 75,88 5,15 =2,27 (с) (см. выше);
632 460
tр.под2= 75,88 4,62 =1,29 (с);
632 360
tр.под3= 75,88 3,33 =0,48 (с);
632 108
tр.под3= 75,88 3,32 =0,48 (с);
632 107
ωдв.оп=2ωх-ωдв=2·78,5-75,88=81,12 (с-1); tр.оп1= 81,12 3,32 =0,41 (с);
632 18
Σtрj= tр.под1+ tр.под2+ tр.под3+ tр.под4+ tр.оп1+ tр.оп2+ tр.оп3+ tр.оп4; (2.6.3.6) Σtрj=2,27+2·1,29+2·0,48+5·0,48+10·0,41=12,31 (с);
Средняя высота подъема берется равной:
Hср=(Hопр+Hполн)/2;
где Hопр =0,606 (м) высота подъема лап при опрокидывании груза (см. рис. 2.2.3.1); Hполн =2,731 (м) полная высота подъема (опускания) лап (см. рис. 2.2.3.1);
Hср=(0,606+2,731)/2≈1,67 (м);
Скорость подъема груза vпод=ωдв·Dбп/(2·iпл·iр)=75,88·0,335/(2·2·16)=0,4 (м/с); Скорость опускания груза vоп=ωдв.оп·Dбп/(2·iпл·iр)=81,12·0,335/(2·2·16)=0,42 (м/с);
tу.под=1,67/0,4=4,18 (с); tу.оп=1,67/0,42=3,98 (с);
Поскольку tр.подG>tу.под/60, то следует брать значения β=0,65.
Тэ=
Тэ<Тдв.н;
283 (Н·м)<395 (Н·м);
Двигатель не перегревается.
=0,283 (кН·м);
Наибольшее время разгона механизма поворота получается при разгоне с грузом, а уклон пути препятствует движению.
Значение Tп.ср определяют по формуле (см. форм. 2.5.2.2) Tп.ср=Tдв·ψп.ср,
где ψп.ср кратность среднепускового момента двигателя; ψп.ср=1,5 (см. табл 2.17. [8]); Tдв=9550·Nдв/nдв=9550·18/965=178 (Н·м);
Tп.ср=178·1,5=267 (Н·м);
Значение статических сопротивлений, приведенных к валу двигателя определим по формуле (см. форм. 4.17 [8]):
Tст.р= W Dк
2 iр
, (2.7.1.1)
КПД механизма
η=ηр∙ηмувп∙ηмз∙ηк; (2.7.1.2)
где ηр, ηмувп, ηмз, ηк КПД редуктора, муфты упругой, муфты зубчатой и подшипников колес. ηк=0,99;
η=0,94∙0,99∙0,99∙0,99=0,91
Момент сопротивления повороту
Мпов=Мтр+Мук, (2.7.1.3)
Мтр, Мук см. форм. 2.3.3.2.
Мпов=14,74+2,77=17,51 (кН·м);
По формуле 2.3.3.10 W=2·17,51/4,5=7,78 (кН).
По формуле 2.7.1.1
Tст.р=
7,78 0,5
2 25 0,91
=0,085 (кН·м).
Момент инерции вращающихся масс, расположенных на первом валу механизма; J1=Jр.дв+Jм=0,5+1,5=2 (кг·м2);
По формуле 2.5.2.4 Jвр=1,2·2=2,4 (кг·м2);
Момент инерции медленно поворачивающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя:
Jм.п.ч1=
Jк
i2
; (2.7.1.4)
мех
Jк момент инерции медленно поворачивающихся частей тележки, приведенный к колесу тележки (см. форм. 2.3.3.8);
Jк= Jм.п.ч·Dк/Dк.р=25,5·0,5/4,5=2,83 (т·м2);
По формуле 2.7.1.4
Jм.п.ч1=
2,83
252 0,91
=0,005 (т·м2);
По формуле 2.5.2.3 Jмех.р=2,4+5=7,4 (кг·м2);
Угловая скорость двигателя ω=πn/30=3,14·965/30=101;
Время разгона механизма (см. форм. 2.5.2.1) tр= 101 7,4 =4,1 (с);
267 85
Полученное значение близко к рекомендуемому ВНИИПТМАШ, равному 45 с (см. рис.
4.1 [8]).
Проверка проводится для случая, когда кран нагружен, а уклон способствует движению (см. форм. 4.19 [8])
tт=
дв Jмех.т
Tт. р.мех Тст.т
, (2.7.2.1)
Момент инерции медленно поворачивающихся частей механизма при торможении, приведенный к валу двигателя.
i
2
Jм.п.ч1т= Jк ; (2.7.2.2)
мех
Jм.п.ч1т= 2,83 0,91 =0,0041 (т∙м2).
252
По формуле 2.5.2.3 Jмех.т=2,4+4,1=6,5
Момент сопротивлений при торможении тележки, приведенный к валу двигателя:
Тст.т= Wст.т Dк
2 iмех
, (2.7.2.3)
Мпов.т=Мтр-Мук, (2.7.2.4)
Мпов.т=14,34-2,77=11,57 (кН·м);
По формуле 2.3.3.10 Wст.т=2·11,57/4,5=5,14 (кН);
По формуле 2.7.2.3
Тст.т=
5,14 0,5
2 25 0,91
=0,056 (кН·м);
tт= 101 6,5 =11,72 (с);
56
По данным проверочного расчета мы установили, что время торможения без установки тормоза превышает допустимое в 4 с.
Устанавливаем тормоз ТКТ-300/200 (см. рис. 2.7.2) с тормозным моментом Тт=120 (Н·м).
Время торможения tт= 101 6,5 =3,75 (с);
120 55
Полученное значение времени торможения допустимо.
240
240
70Е
605
140
120
80
9
177
З22
Рис. 2.4.7.1. Габаритные и присоединительные размеры тормоза ТКТ-300/200.
Табл. 1.3.4.1.
Тормоз колодочный электромагнитный. Техническая характеристика
S2=
R
4 cos( )бу
; (2.6.3.2)
подъемлап опусканиелап кантованиегрузавозвращениелапподъемлап опусканиелап
G/Gi1 0,75
0,195
0,05
Gлап
0,2
0,4
0,6
0,81
1,21,4
1,61,8
22,2
2,42,62,833,23,43,63,84
T/t
G/Gi1
0,75
0,086
Gлап
Рис. 2.6.3.1. Графики нагрузок механизма управления лапами.
Реакция в блоке (см. форм. 2.2.1.1) R=(Gг+Gлап)·a/(a+b);
Расчет ведем для самого нагруженного случая, т.е. для случая когда лапы наклонены к горизонтали на угол 18о.
R=(Gг+Gлап)·0,649/(0,649+1,025);
R=(Gг+Gлап)·0,39; (2.6.3.3)
С учетом формул 2.6.3.2 и 2.6.3.3
S2= (Gг Gлап) 0,39 =(Gг+Gлап)·0,104; (2.6.3.4)
4 cos(18) 0,99
По с учетом формул 2.6.3.1 и 2.6.3.4
Тст.под2=0,104·(mг+mлап)·g·Dбу/(iр·ηмех); (2.6.3.5)
Тст.под2=0,104·(18·0,75 +2)·9,81·0,335/(16·0,91)=0,36 (кН·м); Тст.под3=0,104·(18·0,086 +2)·9,81·0,335/(16·0,7)=0,108 (кН·м); Тст.под4=0,104·2·9,81·0,335/(16·0,4)=0,107 (кН·м); ΣТст.подj=0,4552+2·0,362+2·0,1082+5·0,1072=0,54 (кН·м);
При опускании груза (см. форм. 2.5.4.3) Тст.оп.1-10=0,104·mлап·g·Dбу·ηмех/iр;
Тст.оп.1-10=0,104·2·9,81·0,335·0,4/16=0,018 (кН·м); ΣТст.опj=10·0,0182=0,003 (кН·м);
Моменты инерции приведенные к валу двигателя при подъеме i-го груза (см. форм.
2.5.2.3)
Jмех.р=2,77+2,38=5,15 (кг·м2);
Jмех.2=2,77+
(18 0,75 2) 0,3352
4 162 0,92
·1000=4,62 (кг·м2);
Jмех.3=2,77+
(18 0,086 2) 0,3352
4 162 0,7
2 0,3352
·1000=3,33 (кг·м2);
2
Jмех.4=2,77+ 4 162 0,4 ·1000=3,32 (кг·м );
По формуле 2.5.4.4
tр.под1= 75,88 5,15 =2,27 (с) (см. выше);
632 460
tр.под2= 75,88 4,62 =1,29 (с);
632 360
tр.под3= 75,88 3,33 =0,48 (с);
632 108
tр.под3= 75,88 3,32 =0,48 (с);
632 107
ωдв.оп=2ωх-ωдв=2·78,5-75,88=81,12 (с-1); tр.оп1= 81,12 3,32 =0,41 (с);
632 18
Σtрj= tр.под1+ tр.под2+ tр.под3+ tр.под4+ tр.оп1+ tр.оп2+ tр.оп3+ tр.оп4; (2.6.3.6) Σtрj=2,27+2·1,29+2·0,48+5·0,48+10·0,41=12,31 (с);
Средняя высота подъема берется равной:
Hср=(Hопр+Hполн)/2;
где Hопр =0,606 (м) высота подъема лап при опрокидывании груза (см. рис. 2.2.3.1); Hполн =2,731 (м) полная высота подъема (опускания) лап (см. рис. 2.2.3.1);
Hср=(0,606+2,731)/2≈1,67 (м);
Скорость подъема груза vпод=ωдв·Dбп/(2·iпл·iр)=75,88·0,335/(2·2·16)=0,4 (м/с); Скорость опускания груза vоп=ωдв.оп·Dбп/(2·iпл·iр)=81,12·0,335/(2·2·16)=0,42 (м/с);
tу.под=1,67/0,4=4,18 (с); tу.оп=1,67/0,42=3,98 (с);
Поскольку tр.подG>tу.под/60, то следует брать значения β=0,65.
Тэ=Тэ<Тдв.н;
283 (Н·м)<395 (Н·м);
Двигатель не перегревается.
=0,283 (кН·м);
-
Проверочный расчет механизма поворота верхней тележки-
Проверка механизма поворота на время разгона
-
Наибольшее время разгона механизма поворота получается при разгоне с грузом, а уклон пути препятствует движению.
Значение Tп.ср определяют по формуле (см. форм. 2.5.2.2) Tп.ср=Tдв·ψп.ср,
где ψп.ср кратность среднепускового момента двигателя; ψп.ср=1,5 (см. табл 2.17. [8]); Tдв=9550·Nдв/nдв=9550·18/965=178 (Н·м);
Tп.ср=178·1,5=267 (Н·м);
Значение статических сопротивлений, приведенных к валу двигателя определим по формуле (см. форм. 4.17 [8]):
Tст.р= W Dк
2 iр
, (2.7.1.1)
КПД механизма
η=ηр∙ηмувп∙ηмз∙ηк; (2.7.1.2)
где ηр, ηмувп, ηмз, ηк КПД редуктора, муфты упругой, муфты зубчатой и подшипников колес. ηк=0,99;
η=0,94∙0,99∙0,99∙0,99=0,91
Момент сопротивления повороту
Мпов=Мтр+Мук, (2.7.1.3)
Мтр, Мук см. форм. 2.3.3.2.
Мпов=14,74+2,77=17,51 (кН·м);
По формуле 2.3.3.10 W=2·17,51/4,5=7,78 (кН).
По формуле 2.7.1.1
Tст.р=
7,78 0,5
2 25 0,91
=0,085 (кН·м).
Момент инерции вращающихся масс, расположенных на первом валу механизма; J1=Jр.дв+Jм=0,5+1,5=2 (кг·м2);
По формуле 2.5.2.4 Jвр=1,2·2=2,4 (кг·м2);
Момент инерции медленно поворачивающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя:
Jм.п.ч1=
Jк
i2
; (2.7.1.4)
мех
Jк момент инерции медленно поворачивающихся частей тележки, приведенный к колесу тележки (см. форм. 2.3.3.8);
Jк= Jм.п.ч·Dк/Dк.р=25,5·0,5/4,5=2,83 (т·м2);
По формуле 2.7.1.4
Jм.п.ч1=
2,83
252 0,91
=0,005 (т·м2);
По формуле 2.5.2.3 Jмех.р=2,4+5=7,4 (кг·м2);
Угловая скорость двигателя ω=πn/30=3,14·965/30=101;
Время разгона механизма (см. форм. 2.5.2.1) tр= 101 7,4 =4,1 (с);
267 85
Полученное значение близко к рекомендуемому ВНИИПТМАШ, равному 45 с (см. рис.
4.1 [8]).
-
Проверка механизма поворота на время торможения
Проверка проводится для случая, когда кран нагружен, а уклон способствует движению (см. форм. 4.19 [8])
tт=
дв Jмех.т
Tт. р.мех Тст.т
, (2.7.2.1)
Момент инерции медленно поворачивающихся частей механизма при торможении, приведенный к валу двигателя.
i
2
Jм.п.ч1т= Jк ; (2.7.2.2)
мех
Jм.п.ч1т= 2,83 0,91 =0,0041 (т∙м2).
252
По формуле 2.5.2.3 Jмех.т=2,4+4,1=6,5
Момент сопротивлений при торможении тележки, приведенный к валу двигателя:
Тст.т= Wст.т Dк
2 iмех
, (2.7.2.3)
Мпов.т=Мтр-Мук, (2.7.2.4)
Мпов.т=14,34-2,77=11,57 (кН·м);
По формуле 2.3.3.10 Wст.т=2·11,57/4,5=5,14 (кН);
По формуле 2.7.2.3
Тст.т=
5,14 0,5
2 25 0,91
=0,056 (кН·м);
tт= 101 6,5 =11,72 (с);
56
По данным проверочного расчета мы установили, что время торможения без установки тормоза превышает допустимое в 4 с.
Устанавливаем тормоз ТКТ-300/200 (см. рис. 2.7.2) с тормозным моментом Тт=120 (Н·м).
Время торможения tт= 101 6,5 =3,75 (с);
120 55
Полученное значение времени торможения допустимо.
240
240
70Е
605
140
120
80
9
177
З22 Рис. 2.4.7.1. Габаритные и присоединительные размеры тормоза ТКТ-300/200.
Табл. 1.3.4.1.
Тормоз колодочный электромагнитный. Техническая характеристика
| Типоразмер тормоза | Диаметр тормозного шкива, мм. | ПВ, % | Наибольший тормозной момент, Н∙м | Масса тормоза, кг |
| ТКТ–300/200 | 300 | 100 | 120 | 75 |
