Расчет мостового крана. Расчет механизма подъема груза мостового крана, страница 3

h - высота оси барабана относительно основания внешней,

h = 333,5 мм,

С₁ = (0,2-0,3)·В_{осн оп},

С₂ = (0,5-0,8)·L_{осн оп},

С₂, С₂ – расстояния между присоединительными отверстиями опор,

В_{осн оп} – ширина основания опоры,

L_{осн оп} – длина основания опоры,

принимаем: В_{осн оп} = 100 мм,

L_{осн оп} = 450 мм,

В_оп = 100 мм – ширина опоры,

=35 мм, =30 мм,

L = 1248,6 мм – расстояние между опорами,

L_уст =1148,6 мм – длина установки баробана.

Определение толщины стенки барабана

Для стенки барабана возьмем материал: сталь 35Л.

 МПа, - допускаемое напряжение на сжатие.

где S_max – наибольшее статическое натяжение каната,

t – расстояние между соседними витками каната,

 - толщина цилиндрической стенки барабана,

 м.

Окончательно принимаем  = 0,015 м = 15 мм.

,

где  - коэффициент, учитывающий влияние деформаций стенки барабана и каната,

Е_к – модуль упругости каната,

F_к – площадь сечения всех проволок каната,

Е_б – модуль упругости стенки барабана,

по таблицам принимаем:

Е_к = 88260 МПа,

F_к = 145 мм²,

Е_б = 205800 МПа,

.

Т.к  - необходимо произвести расчет на устойчивость стенок барабана.

критическое напряжение,

В связи с тем, что  по таблице определяем, что проверку устойчивости цилиндрической стенки барабана можно не производить.

Так как  - расчет стенки на совместное действие деформации изгиба и кручения можно не производить.

Канат к барабану крепят прижимными планками. При этом канат из крайней канавки барабана переводят сразу в третью, для чего частично вырубают выступы нарезки, которые разделяют канавки. Среднюю канавку используют для установки крепежных болтов или шпилек. Согласно правилам, число устанавливаемых одно-болтовых планок должно быть не менее двух которые устанавливаются с шагом в 60º.

Расчет мощности и выбор двигателя привода

Предварительное значение к.п.д. механизма принимаем равным ,

 - к.п.д. механизма.

Определение максимальной статической мощности:

,

где G – вес номинального груза и крюковой подвески,

V – скорость подъема,

N_ст.max - максимальная статическая мощности,

 кВт.

Выбираем двигатель серии МТК, отличающуюся высоким классом нагревостойкости изоляции.

С учетом коэффициента использования мощности:

N_дв = k N_{ст max}=(0,7-0,8)·9,22 = 7,5 кВт.

Выбираем двигатель типа МТ 22-6 ГОСТ 185-70, имеющий параметры:

N_дв=7,5 кВт,

ПВ_дв=25%,

n_дв=905 об/мин,

d_в.дв.=50 мм.

Выбор передачи

Частота вращения барабана равна:

, об/мин,

U_{л тр}=

U_{л тр} – требуемое передаточное число лебедки,

U_{л тр}=.

Требуемое передаточное число редуктора – 99,5.

Оно слишком велико значит вводим открытую передачу с передаточным числом = 4.

Uл т ===24,8

Определим расчетный эквивалентный момент на тихоходном валу редуктора.

По таблицам находим значение коэффициента нагружения k=0,5.

Значение коэффициента k_Q вычисляем по формуле

k_Q=.

По таблице находим машинное время работы механизма t_маш=12500 часов.

Частота вращения тихоходного вала редуктора должна быть равна

n_т=n_б U_от=9,1·4=36,4 об/мин,

Число циклов нагружения на тихоходном валу редуктора:

=60·36,4·12500=27,3·10⁶.

Передаточное число тихоходной ступени редуктора предполагаем близким к значению u_т=5.

Z_р=Z_т·u_т,

Z_р – суммарное число циклов контактных напряжений зуба шестерни тихоходной ступени редуктора.

Z_р=27,3·10⁶·5=136,5·10⁶.

Z₀=125·10⁶ – базовое число циклов контактных напряжений, для типажных редукторов.

,

k_т – коэффициент срока службы,

k_т=.

k_д= k_Q·k_т,