Расчет механизма подъема. Расчет изменения вылета стрелы. Расчет механизма поворота

1. Расчет механизма подъема.

1.1 Определяем усилие в канате, набегающем на барабан при подъеме груза.

    Н

где =10 т – грузоподъемность,

       =2 – число полиспастов в системе,

      =2 – кратность полиспаста,

      =0,94 – общий КПД полиспаста и обводных блоков.

 , Н

Общий КПД канато-блочной системы

=

где  – КПД  полиспаста

        – КПД блоков [ 1. табл. 2.1]

КПД полиспастов

1.2 Определяем разрывное усилие в канате при максимальной нагрузке на канат.

где  Н,

         – коэффициент запаса прочности, [ 1, табл. 2.3]

   Н

С учетом данных из табл. III.1.1 [1] выбираем по ГОСТ 2688 – 80 канат двойной свивки типа ЛК – Р конструкции  диаметром d=18 мм, имеющий при маркировочной группе проволок 1372 МПа разрывное усилие  Н.

Канат грузовой (Г), первой марки (1), из проволоки без покрытия (–), правой крестовой свивки (–), нераскручивающийся (Н).

Канат – 18 – Г – 1 – Н – 1372 ГОСТ 2688 – 80.

Фактический коэффициент запаса прочности каната

 >

1.3 Определяем диаметр барабана.

Требуемый диаметр барабана по средней линии навитого стального каната.

 , мм

где – диаметр каната,

      =18 – коэффициент зависящий от типа машины, привода  механизма и   

                   режима работы механизма, [1. табл. 2.7]

 мм

Принимаем барабан БК 335, с диаметром барабана Д=335 мм.

По заданной грузоподъемности Q=10 т для его среднего режима работы ПВ=25% выбираем по табл. III.2.5. [1] подвеску крюковую грузоподъемностью Q=12,5 т тип 1, имеющую блоки диаметром 450 мм с расстоянием между блоками b=266 мм.

Длина каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста

 

где – высота подъема груза, м;

        – кратность полиспаста;

       = 1,5 – число запасных витков на барабане до места крепления,

       = 3 – число витков каната, находящихся под зажимным устройством 

                     на барабане

, м

Рабочая длина барабана для каната, свиваемого с одного полиспаста      

 – шаг витка, (1, табл. 2.8);

=1 – коэффициент неплотности навивки для нарезных барабанов;

– число слоев навивки;

= 18 мм – диаметр каната.

, м

Приняв расстояние между правой и левой нарезками на барабане (длина ненарезанной части) равным расстоянию между ручьями блоков в крюковой обойме, т. е.   м, найдем полную длину барабана.

 м.

Минимальная толщина стенки литого чугунного барабана

где диаметр барабана (для нарезного измеряется по дну канавки), м.

 м

 м

Принимаем  мм.

Приняв в качестве материала барабана чугун марки СЧ 15 ( МПа,  МПа), найдем напряжение сжатия в стенке барабана :

<

Так как длина барабана не превышает , то проверку стенки барабана на изгиб и кручение не делаем.

1.4 Определение статической мощности двигателя и выбор двигателя.

Статическая мощность двигателя механизма подъема груза

                                 , кВт

где – скорость подъема груза, м/с;

      =0,85 – КПД механизма, (1. табл 1.18).

          кВт

Из таблицы III.3.5 [1] выбираем крановый электродвигатель c фазным ротором MTF 411 – 8, имеющим при ПВ=25 % номинальную мощность Р_ном=18 кВт и частоту вращения n=700 мин^-1. Момент инерции ротора I_р=0,537 , максимальный пусковой момент двигателя T_max=580 .

1.5 Определение частоты вращения барабана

и общее передаточное число привода.

Частота вращения барабана при D_расч=0,335 м

 мин^-1

Передаточное число привода

 

1.6 Определяем расчетную мощность редуктора

и выбираем редуктора.

                                             

где = 1 – коэффициент, учитывающий условия работы редуктора, для 

                     привода механизма подъема.

     – статическая мощность двигателя.

             кВт

Из таблицы III.4.2 [1] по передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический, двухступенчатый, горизонтальный, крановый типоразмера Ц2 – 400 с передаточным числом =40 и мощностью на быстроходном валу при среднем режиме работы 23,2 кВт.

1.7 Определяем расчетные моменты соединительных  муфт

и выбираем муфту.

Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска

где =0,98 – КПД барабана;

      =0,96 – КПД привода барабана, (1, табл. 5.1);

      – передаточное число редуктора.

 Нм

Номинальный момент, передаваемый муфтой, принимаем равным моменту статического сопротивления  Нм

Номинальный момент на валу двигателя

 – частота вращения двигателя;

– номинальная мощность двигателя.

 Нм

Расчетный момент для выбора соединительной муфты

где = 1,3 – коэффициент, учитывающий степень ответственности 

                       механизма, (1, табл. 1.35);

= 1,2 – коэффициент, учитывающий режим работы механизма,

                 (1, табл. 1.35).