Кран козловой. Назначение машины, краткое описание ее устройства и работы. Описание управления машиной и устройств безопасности. Описание принципиальной кинематической схемы и схемы запасовки каната. Расчет механизма подъема груза. Расчет механизма передвижения тележки

козловых кранов, где канат наматывается на барабан,  минуя  направляющие блоки, требуется строго вертикальной подъем груза. Для этого применяются сдвоенные полиспасты. [4].

Выбор кратности полиспаста производится в зависимости  от  грузоподъемности крана. Для сдвоенного полиспаста  при  грузоподъемности 16 т  принимается кратность полиспаста u_п = 3 [5].

4.3. Выбор типа крюковой подвески    

Различают два типа крюковых подвесок – нормальные и укороченные. Укороченная  подвеска позволяет осуществить подъем груза на несколько большую высоту,  но  ее  можно  применять  только при четной кратности полиспаста [6]. Поскольку  выбран  полиспаст  с  кратностью  u_п = 3,  принимается  нормальная подвеска.

4.4. Расчет и выбор каната

Наибольшее усилие каната F_k, Н:

                                                                     (11)

где Q – номинальная грузоподъемность крана, кг (Q = 16000 кг );

g – ускорение свободного падения, м/с² ( g = 9,81 м/с² );

N – число ветвей каната, навиваемых на барабан ( N = 2 );

u_п – кратность полиспаста ( u_п = 3 );

h_п – к.п.д. полиспаста:

                                                                            (12)

где h_бл – к.п.д. блока (h_бл = 0,98 [5]).

;

h_{н. бл} – к.п.д. направляющего блока (h_{н. бл} = 0,98 [5]);

п – число направляющих блоков (п = 0).

Н.

Разрывное усилие каната в целом F, кН:

F ³ F_k×Z_р,                                                                                      (13) где Z_р – минимальный коэффициент использования каната (Z_р = 7,1 [7]).

F = 26,69×7,1 = 189,5 кН.

       По ГОСТ 2688-80 принимается канат двойной свивки  типа ЛК–Р конструк-

ции 6х19 (1+6 +6/6) + 1о.с. диаметром d = 19,5 мм,  имеющий  при  маркировоч-

ной  группе  проволок  1568 МПа разрывное усилие F_ст = 191 кН, имеющий сле-

дующие  основные  признаки: канат грузовой (Г), первой марки (I),  из проволо-

ки без покрытия (-),  правой крестовой свивки (-), нераскручивающийся (Н) [5].

Условное обозначение принятого каната:

канат-19,5-Г-I-Н-1568-ГОСТ 2688-80.

4.5. Подбор крюка

Крюк подбирается по ГОСТ 6627-74 по заданной грузоподъемности  с  учетом режима работы механизма и типа привода.

Для группы режима работы 4М с грузоподъемностью Q = 16 т принимается однорогий кованый крюк № 19 [8]. Основные размеры крюка, а  также наибольшая грузоподъемность представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Основные размеры крюка и наибольшая грузоподъемность крюка

Номер    крюка	Наибольшая грузоподъемность крюка для группы  режима работы 5М, т	Исполнение	Тип	Наружный       диаметр       резьбы   хвостовика d2, мм	Диаметр ненарезанной        шейки хвостовика d, мм	Масса, кг не более
19	16	1	А	М80Х10	95	82,5

Рисунок 5-Эскиз крюка.

4.6. Расчет блоков крюковой подвески

Минимально допустимый диаметр основного блока по дну канавки D_бл, мм:

D_бл = d_к(h₂ – 1),                                                                            (14)

где h₂ –  коэффициент  выбора  диаметра  основного  блока (для группы режима         работы 4М  h₂ = 25 [7]).

D_бл = 19,5(25 – 1) = 468 мм.

       Радиус ручья по дну желоба, мм

R = (0,53…0,56)d_к                                                                       (15)

R = 0,54×19,5 = 10,5 мм.

Высота от края блока до дна желоба h,  мм:

H = (1,4…1,9)d_к                                                                          (16)

H = 1,54×19,5 = 30 мм.

Радиус закругления концов ручья r, мм:

r = 0,2d                                                                                         (17)

r = 0,2×19,5 = 3,9 мм.

Длина ступицы блока l_ст, мм:

l_ст = 1,2b,                                                                                      (18)

где b – ширина блока, мм (b = 65 мм [10]).

l_ст = 1,2×65 = 78 мм.

Диаметр ступицы блока D_ст, мм:

D_ст = (1,2…1,5)d₀                                                                        (19)

где d₀ – диаметр оси блока, мм (d₀ принято из последующих расчетов).

Аналогично  определяются  основные  размеры  уравнительного  блока. Основные размеры основного и уравнительного блоков представлены в таблице 3.

       Таблица 3 – Основные размеры основного и уравнительного блоков

	Размеры, мм
	Dбл	R	h	r	lст	Dст
Основной блок	468	10,5	30	3,9	78
Уравнительный блок	292,5	10,5	30	3,9	78

Рисунок 6-Эскиз блока крюковой подвеской.

4.7. Расчет барабана

Диаметр барабана по наружной поверхности барабана D_б, мм:

D_б = d_k×( h₁ – 1 ),                                                                          (20)

где h₁ – коэффициент выбора диаметра барабана (h₁ = 22,4 [7]).

D_б = 19,5×(22,4 – 1) = 417,73 мм.

Принимается D_б = 420 мм.

Диаметр каната по средней линии навиваемого каната D, мм:

D = D_б + d_k                                                                                   (21)

D = 420 + 19,5 = 439,5 мм.

Полная длина двухканатного барабана L_б, мм:

L_б = 2× (L_р + L_к) + L_н ,                                                                 (22)

где L_р – длина рабочей части барабана, мм:

L_р = (Z_p + Z₃)t ,                                                                            (23)

где Z_p – число рабочих витков каната на барабане:

                                                                                    (24)

;

Z₃ – число запасных витков (Z₃ = 1,75 [7]);

t – шаг навивки, мм:

t = d_k + 2…3 мм                                                                           (25)

t = 19,5 + 3 = 22,5 мм.

Принимается t = 23 мм [10];

L_р = (34,8 + 1,75)23 = 840,7 мм.

Принимается L_р = 840;

L_к – длина участка, необходимого для закрепления каната, мм:

L_к = (3…4)t                                                                                  (26)

L_к = 3,5×23 = 80,5 мм.

Принимается L_к = 80 мм;

Длина ненарезанной части барабана L_н принимается равной 160 мм [7].

L_б = 2×(840 + 80) + 160 =  1600 мм.

Толщина стенки барабана d определяется по эмпирической формуле, мм:

d = 0,02×D + (6…10) мм                                                             (27)

d = 0,02·×439,5 + 7 =  15,79 мм.

Принимается d = 16 мм.

Принятый барабан проверяется на соотношение длины L_б и диаметра D_б барабана.

Рассчитанные параметры барабана  принимаются  окончательно,  если