Разработка механизма подъема груза мостового крана по заданным характерным параметрам, типу привода и особым условиям, страница 3

h₂ – коэффициент выбора диаметра блока (h₂ = 20).

D_бл = 13,5×(20-1) = 256,5 мм.

Из [5] принимаем двухблочную крюковую подвеску (ВНИИПТМаш) грузоподъемностью 8 т с диаметром блока D_бл = 400 мм.

Длина ступицы блока, мм:

l_ст = 1,2×b,                                                                                 (4)

где         b – ширина блока, мм (b = 60 мм [6]).

l_ст =1,2×60 = 72 мм.

Остальные размеры блока приняты из [6] и показаны на рис. 5.

Схема блока

Рис. 5

4.5. Определение размеров барабана.

В соответствии с принятым типом полиспаста выбираем сдвоенный барабан.

Минимально допустимый диаметр барабана по дну канавки, мм:

D_б = d_к×(h₁-1),                                                                           (5)

где         h₁ – коэффициент выбора диаметра барабана (h₁ = 18).

D_б = 13,5×(18-1) = 229,5 мм.

Диаметр барабана по средней линии навиваемого каната, мм:

D = d_к×h₁,                                                                                   (6)

D = 13,5×18 = 243 мм.

Длина двухканатного барабана, м:

L_б = 2×(L_р + L_к) + L_н,                                                                 (7)

где         L_р – рабочая длина барабана, м;

L_к – участок длины барабана для крепления каната, м (L_к = 3×t);

L_н – длина ненарезанной части барабана (L_н = 0,15…0,2 м).

L_р = (z_р+z_з)×t,                                                                             (8)

где         z_р – число рабочих витков каната;

z_з – число запасных витков (z_з = 1,5…2);

t – шаг навивки каната, м (t = 0,016 м [4]).

,                                                                             (9)

где         H – высота подъема груза, м (H = 16 м).

 @ 42.

L_р = (42 + 1,5)×0,016 = 0,696 м.

L_к = 3×0,016 = 0,048 м.

L_б = 2×(0,696 + 0,048) + 0,15 = 1,638 м.

При проектировании барабана должно соблюдаться условие:

L_б  4×D_б,                                                                                 (10)

0,243×4 = 0,972 м.

Условие (10) не соблюдается, необходимо увеличить диаметр барабана:

,                                                                                  (11)

D_б = 1,638/4 = 0,4095 м.

По [4] принимаем D_б = 0,4 м.

Диаметр барабана по средней линии навиваемого каната D = 0,4135 м.

После изменения диаметра барабана необходимо пересчитать длину барабана:

 @ 25.

L_р = (25 + 1,5)×0,016 = 0,424 м.

L_б = 2×(0,424 + 0,048) + 0,15 = 0,96 м.

Толщина стенки литого чугунного барабана, м:

d_min = 1,2×d_к,                                                                              (12)

d_min = 1,2×0,0135 = 0,0162 м.

Согласно значений стандартного ряда принимаем d_min = 0,016 м.

Профиль канавок барабана

Рис. 6

4.6. Определение потребной мощности. Выбор двигателя.

Потребная мощность двигателя, кВт:

,                                                                        (13)

где         G – грузоподъемность, кН;

u_гр – скорость подъема груза, м/с (u_гр = 0,125 м/с);

h_м – к. п. д., учитывающий потери в механических передачах (h_м = 0,85 [5]);

h_б – к. п. д. барабана (h_б = 0,96 [5]);

h_п – к. п. д. полиспаста.

,                                                                     (14)

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

 = 0,99.

 = 12,14 кВт.

Из [5] выбран крановый электродвигатель MTF 312-8 со следующими характеристиками:

–  номинальная мощность, кВт…………………………………13

–  частота вращения вала двигателя, об/мин……………………695

–  момент инерции ротора, кг×м²………………………………..0,387

–  максимальный момент, Н×м…………………………………..422

–  масса электродвигателя, кг…………………………………...210

4.7. Кинематический расчет механизма.

Кинематических расчет механизма заключается в определении общего передаточного числа и подбора стандартного редуктора в соответствии с выбранной кинематической схемой.

Общее передаточное число привода механизма:

u_о = n_дв/n_б,                                                                                 (15)

где         n_дв – частота вращения вала двигателя, об/мин;

n_б – частота вращения барабана, об/мин.