Разработка конструкции железнодорожного крана грузоподъемностью 63 тонны, страница 3

Исходными данными для расчета являются кинематическая схема механизма поворота, номинальная грузоподъемность крана, массы и координаты центров тяжести частей поворотной платформы относительно оси вращения и верхней плоскости опорного основания, а также скорость вращения платформы.

Суммарный статический момент сопротивления вращению крана

,

где М_тр - момент сопротивления от сил трения в опорном основании

                при вращении крана;

      М_кр - момент сопротивления вращению платформы, создаваемый

               креном крана;

М_вр - момент от ветровой нагрузки на груз и поворотную часть

         крана.

В первом приближении выбираем шариковый опорно-поворотный круг №8.

Момент сопротивления вращению платформы крана  от сил трения в шариковом опорном круге с конструктивным углом наклона   с горизонталью линии контакта шаров с опорными кольцами

,

где   D       -диаметр круга;

N₀,S₀        -вертикальная и горизонтальная силы, действующие на

                    шарики опорно-поворотного круга и равные:

,     ;

         f₀        -коэффициент трения качения в шаровом погоне (f₀=0,005);

         Q, G_вр-вес груза и поворотной части крана;

         М      -крутящий момент;

         Р_Σв     -суммарная сила бокового ветра, действующая на груз и

                    поворотнуючасть крана.

Ветровые нагрузки от бокового ветра:

N₀=1463.8 кН (см. развесовку в походном положении);

S₀=Р_Σв=18,21 кН.              

Тогда  

 кН·м.

Момент сопротивления вращению платформы, создаваемый креном крана

М_кр=0, т.к. _уклона =0.

Момент сопротивления вращению крана от ветровой нагрузки, действующей на груз и боковую поверхность поворотной части крана

,

где β –угол поворота вращающейся части от перпендикулярной

           плоскости к направлению ветрового потока. В расчетах   

           принимают β=0, т.е. продольная ось стрелы перпендикулярна

           направлению ветра; при этом ветровой момент будет

           максимальным.

М_вр=133,9281 кН·м.

Суммарный статический момент сопротивления вращению крана

 кН·м.

Статический момент сопротивления вращению крана, приведенный к валу двигателя

,

где i_м,η_м –общее передаточное число и КПД механизма поворота.

Предварительно для привода механизма поворота крана выбираем гидромотор аксиально-поршневой типа 210.25.

Техническая характеристика гидромотора типа 210.25

Предварительно выбираем планетарный редуктор типа ПО2-26 исполнения В.

Техническая характеристика редуктора типа ПО2 исполнения В.

Типоразмер редуктора	Передаточное число	Мощность, квт (nБ=1500 об/мин)	КПД	Масса, кг
ПО2-26	66.5	30.0	0.93	760

Общее передаточное число механизма поворота:

,

где i_м  - общее передаточное число механизма поворота;

      i₁  - передаточное число редуктора;

      i₂  - передаточное число от шестерни к зубчатому венцу

             поворотного круга.

 КПД механизма поворота:

Тогда статический момент сопротивления вращению крана, приведенный к валу двигателя будет равен

 кН·м

Определим моменты сопротивления вращению от сил инерции массы груза и поворотной части крана. Для этого необходимо знать время разгона  (торможения) и общий маховой момент вращающихся частей, приведенный к валу двигателя.

t_1min - минимальное время разгона (торможения), соответствующее

днамическим нагрузкам без учета ветра;

t_1max - максимальное время с учетом ветра.

Момент от сил инерции массы груза относительно оси вращения:

где - масса груза, грузозахватного устройства и механических

             деталей, расположенных на оси оголовка стрелы;

R -  радиус обметания груза при вращении стрелы, м.

 Принимаем, что угловое ускорение в течение процесса пуска постоянно и равно

;

где ω(n_с) - угловая скорость (частота вращения) платформы со

                  стрелой;

       i_M     - передаточное число механизма поворота крана;

       t₁      - время разгона или время торможения;

       n_ДВ     - частота вращения вала двигателя.