Разработка конструкции плавучего стрелового крана грузоподъемностью 150/50 тонн, страница 2

          h - кпд блоков на подшипниках качения = 0,98 при качественной смазке и работе в условиях нормальных температур

          Zб – число концов каната закрепленных на барабане

          а – кратность полиспаста

          Zк = 6

а = Zк / Zб;  a = 3

t = 2  - число отклоняющихся блоков

Smax = ( 1.03 * 150 ( 1 – 0.98 )) / ( 2 * 0.98² ( 1 – 0.98³ )) = 27.4кН

Sраз = 27.4 * 5,2 = 142.25кН

Типоразмер каната выбираем исходя из условия: произведение максимального статического усилия в канате на коэффициент запаса прочности не должно превышать разрывного усилия каната в целом, указанного в таблице ГОСТа.

Подбираем канат по ГОСТ 2688-80 канат ЛК-P6х19 (1+6+6/6)+1

Линейный канат, который имеет следующее размеры:

Sразр. = 142.25кН

σр= 1960мПА

диаметр каната dк = 15.0 мм

2.  Определение барабана.

Dб >  16dк  для легкого режима работы

Dк = 15 мм

Dб = 15*19=285мм.

а) Длина каната навиваемого на барабан

    Lк = Н ( I + 1 ) + L0 + ( 2 ÷ 3 ) ¶Dб

  Где

         Н – высота подъема груза Н = 20м

         i  - кратность полиспаста

         L0 – расстояние отводного блока до лебедки

         L0 = 36000мм         

         2 ÷ 3 число запасных витков на барабане

         Dб = 285

Lк =  20000(3+1)+27000+2*3,14 * 285 =108790,7 мм

б) Рабочая длина барабана

Lб = ( Lк * а ) / ( П m ( m * dк + Dб )) = 1713 мм

а = dк = 15  при навивке каната на гладкий барабан

m = 1 число слоев навивки каната

в) Наружный диаметр по бортам барабана

Dн = Dб+2 (m+2) * dк = 285+(1+2)*15= 330 мм

г) определение толщины стенок барабана

 δ  > 0.02 * Dб+ (0,6 ÷ 1,0 ) см

δ = 0,02 * 285+0,8  =6,5 мм

частота вращение барабана nб= (VUп) / (ПDб) = (8 * 3) / (3,14 * 0,285)=26,8 об.мин

                                                     -20-

V – скорость подъема = 8 м/мин.

          механизм изменения вылета стрелы:

1.Выбор каната.

Smax = G / Zкб * Uкб * ηп * ηбл

 

k  = 1 / iп * ηп = 1   Zкб – число направляющих блоков

G – вес номинального груза и крюковой подвески

Масса крюковой подвески = 3675кг

Smax = 636,75кН

Подбираем канат по ГОСТ 2688-80 6х19(1+6+6/6)+1о.с. типа ЛК-Р

Smax = 640.50кН

σр=  1470мПа

Диаметр каната dк = 37,0

2.Выбор барабана.

 Dб >  16dк  для легкого режима работы

  Dб = 592мм

Dбл max = 592+4dк = 592+4 * 37 =   740

Принемаем 750

Длина каната навиваемого на барабан:

    Lк = Н ( I + 1 ) + L0 + ( 2 ÷ 3 ) ¶Dб

Lк = 46765мм

Рабочая длина барабана:

Lб = ( Lк * а ) / ( П m ( m * dк + Dб )) = 2171,1мм

а = dк = 37,0 при навивки каната на гладкий барабан

Lб = 700,1мм

m = 1 –число слоев навивки каната

3.Выбор редуктора.

По общему придаточному числу U0 = 17,71

U0 = nдв/nбар = 845/47,7 = 17,71

Выбираем редуктор

Ц2-200 Nред = 10,5 кВт

Nред = 1000 об/мин

Uред = 19,8     nв = 15%

Габаритные размеры:

L= 434мм

Ширина = 415мм

Н = 266мм

4.Выбор электродвигателя.

Необходимая мощность электродвигателя:

  Nст = ( 1,03 * Gгр * Vгр ) / ( 60 * ηмех )

Где

       Ηмех = 0,85 – кпд механизма подъема с цилиндрическими колесами

Nст = ( 1,03 * 60 * 8 ) / ( 60 * 0,85 ) = 9,7кВт

Подбираем по канату  для ПВ 15%  (ПВ – продолжительность включения) для легкого режима работы

Рдв = 10,5кВт

nдв = 845об/мин – частота вращения электродвигателя

маховый момент = 4,60Нм²

Подбираем по таблице крановых двигателей серии MTF:

тип электродвигателя MTF211-6

габаритные размеры:

L = 700мм

h = 385мм

Устойчивость крана

Основное условие равновесие плавучего крана, определяющее как габариты, так и остойчивость понтона, характеризуется уравнением плавучести.

G0 =γ · V · g

g=10 м/c

V = 0,2·B³м³

γ – плотность воды

Для прямоугольного понтона длинной L , шириной B и осадкой H0 уравнение плавучести может быть записано в виде:

G0 = ( L·B·H0 )·g

где

 H0 = 5м

 B =16м

 L =50м

G0 = 40000

V=80м3

G=V·g =14400 – сила тяжести водоизмещения