Козловой кран. Назначение крана, краткое описание его устройства и работы. Описание управления краном. Определение основных параметров крана. Выбор прототипа. Расчет механизма подъема груза

Сварные барабаны предпочтительнее особенно при больших диаметрах в связи с их меньшей металлоемкостью.

Барабаны бывают с однослойной и многослойной навивкой, нарезные и гладкие, одноканатные и двухканатные. Наибольшее распространение получили нарезные барабаны с однослойной навивкой каната.

Диаметр барабана по дну канавок:

,                                       (6)

где - коэффициент выбора минимального диаметра барабана,

мм.

Полученное значение округляем в большую сторону до стандартного значения из нормального ряда диаметров: мм.

Диаметр по средней линии навиваемого каната:

,                                            (7)

мм.

Длина барабана:

,                               (8)

где  - длина рабочей части барабана;

- длина участка, необходимая для закрепления каната на барабане;

- длина ненарезанной части барабана, для  - мм.

,                                         (9)

где  - высота подъема груза, м;

- кратность полиспаста;

 - шаг навивки;

;                                             (10)

мм;

мм.

;

мм.

мм;

Длина и диаметр барабана должны удовлетворять соотношению:

;                                                (11)

.

Соотношение (11) выполняется.

Толщину стенки определяют с учетом технологии изготовления:

для чугунных барабанов

;                                (12)

мм.

3.5 Определение потребной мощности. Выбор двигателя.

Подбор электродвигателей ведут по потребной мощности, которая должна быть строго обоснована, так как установка двигателя завышенной мощности приводит к повышенным ускорениям, увеличению первоначальных затрат и эксплуатационных расходов. Установка двигателя недостаточной мощности вызывает его перегрев и преждевременный выход из строя. Мощность двигателя зависит от режима работы.

Максимальная статическая мощность, которую должен развивать двигатель в период установившегося движения при подъеме номинального груза:

,                                     (13)

где   - ускорение свободного падения;

 - КПД привода. Предварительно принимаем ;

- КПД полиспаста,

Вт.

При выборе типоразмера электродвигателя необходимо учитывать следующие условия: относительная продолжительность включения ПВ% электродвигателя должна соответствовать заданному режиму работы механизма (ПВ=60%), номинальная мощность двигателя может быть принята меньше максимальной статической, так как эквивалентная мощность, развиваемая двигателем при работе с грузами разного веса и зависящая от использования механизма по грузоподъемности, всегда меньше . Учитывая это для кранов общего назначения можно принять:

,                                  (14)

Вт.

Выбираем двигатель 4МТН 225L6.

Характеристики двигателя:

Частота вращения , об/мин:  965;

КПД ,%:  86;

Момент инерции ротора , кгм²:  1.02;

Масса , кг:  500;

Диаметр вала , мм:  70;

Мощность двигателя , кВт:  44.

Таблица 3 – Основные размеры двигателя МТН, мм.

b1	b10	b11	b12	d1	d10	h	h31
18	356	435	95	70	19	225	545
l1	l3	l10	l11	l12	l30	l31	l33
140	105	356	404	92	1070	149	1220

3.6 Кинематический расчет механизма.

Частота вращения барабана:

,                                                (15)

об/с.

Передаточное число привода:

,                                                    (16)

Момент на тихоходном валу кредуктора:

,                                                 (17)

кНм.

Выбор типа редуктора зависит от принятой кинематической схемы, которая должна быть компактна, удобна для монтажа и обслуживания при эксплуатации, надежна и экономична.

В серийных кранах наибольшее применение получила компактная схема (рис. 6) в которой одна из опор оси барабана установлена внутри выходного вала редуктора, выполненного в виде половины зубчатой муфты. Достоинством этой схемы является возможность компоновки из серийных узлов высокой нагрузочной способности, что позволяет применять их на кранах группы режима до 8К включительно.

Недостатки схемы – необходимость применения достаточно жесткой рамы, сложность конструкции зубчатой муфты, высокая трудоемкость монтажа.

Рисунок 6 - Схема лебедки механизма подъема.

Принимаем редуктор Ц2-650. Межосевое расстояние данного редуктора достаточно для обеспечения необходимого зазора между двигателем