Изучение типажа и конструкции мостовых кранов, используемых в литейных цехах (Лабораторная работа № 1)

производится при помощи прижимных планок числом не менее двух.

Полная длина нарезанной части барабана

L_н = 2 ´ z_в ´ t_н , где t_н - шаг нарезки, принятый по табл. 1.5.

2. Выбор двигателя.

2.1.Расчёт по наибольшей нагрузке.

За расчётное усилие Р принимается наибольший вес поднимаемого груза, соответствующий номинальной грузоподъёмности крана Q.

В соответствии с заданным режимом работы механизма принимается расчётная продолжительность включения 25% ПВ_р.

Необходимая мощность двигателя

      N = Q_v ´ v_п.г./ ( 6120 ´ h₀ ) , где h₀ - коэффициент полезного действия механизма, предварительно принятый по табл. IV.

Т а б л и ц а   1.5 .    Профили и размеры канавок нормальной глубины

барабанов для стальных канатов

Диаметры канатов	Радиус канавки R	Размеры нарезки в мм		Радиус r
d, в мм	в мм	Шаг tн	Глубина с	в мм
11,5 13; 13.5; 14 15; 15.5 16.5; 17; 17.5 19; 19.5; 20 20.5; 21; 22 22.5 24; 24.5 25; 26.5 27.5 28; 28.5 30; 30.5; 31	6.7 8 8.5 10 11 12 12.5 13 14 15 16 18	14 16 17 20 22 24 26 28 28 30 32 34	4 4.5 5 6 6.5 7 7 8 8 9 10 10	1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3 2.5 1.5 1.5 1.5

По табл. ХХХ  выбирается ближайший по мощности в соответствии с принятой ПВ_р двигатель.

Допускаемая продолжительность включения механизма при выбранном двигателе

      ПВ = ПВ_р ´ ( N_к / N )².

2.2.Расчет по эквивалентной нагрузке.

По табл. III принимаются следующие величины коэффициентов использования крана:

коэффициент использования при работе с грузами k_и;

коэффициент использования при работе с грузами Q до 0.75Q - k_n;

принятое число включений в час Z_вк;

продолжительность одного включения t_вк  ( 1 ¸ 3 сек ).

Отношение времени работы двигателя при пусках ко времени условного цикла

k_вк = Z_вк ´ t_вк / 3600

Коэффициент приведения к эквивалентной нагрузке

где y_ср - средний коэффициент  пусковой перегрузки, y_ср = 1,5¸1,6.

Эквивалентная нагрузка при Р_расч = Q

P_э = Q ´ j_э.

Необходимая мощность двигателя при Р = Р_э

N = P_э ´ v_п.г. / ( 6120 ´ h₀  ).

Исходя из этого расчёта, в запроектированном кране, согласно табл. ХХХ, принимается двигатель мощностью N_д при определённом  %  ПВ с числом оборотов в минуту n_д. Маховый момент ротора GD_р², кратность предельного момента при % ПВ y_пред.

Выбранный таким образом двигатель проверяем по условиям пуска. Для определения этого времени принимаем наибольший коэффициент пусковой перегрузки двигателя y_max = 2, наименьший y_min = 1,2.

Средний коэффициент пусковой перегрузки

y_ср = ( y_max + y_min ) / 2.

Номинальный момент двигателя

М_ном = 975 ´ N_д / n_д.

Средний пусковой момент

М_ср = М_ном ´ y_ср.

Маховый момент груза, приведенный к валу двигателя при G = Q  и  n = n_д

GD_пр² = 0,1 ´ Q ´ v_п.г.²  / n_д² .

Принимаем диаметр тормозной муфты, расположенной между валом двигателя и редуктором, D_т, маховой момент этой муфты по табл. XXIV GD_М².

Общий маховый момент механизма и груза, приведенный к валу двигателя

  GD_о² = ( GD_р² +  GD_т²  ) ´ 1,2 + GD_пр².

Рабочий момент ( см. ниже ) М_рб = М₁.

Избыточный момент ( момент сил инерции )

М_и = М_ср - М_рб.

Время пуска

t_n = GD_O² ´ n_д / ( 375 ´ M_р ).

Допустимое время пуска для механизмов подъёма t_п = 1¸2 сек.

Наибольший пусковой момент двигателя

М_max = M_ном ´ y_max > М_рб .

3.Расчетные нагрузки и расчетное число циклов.

За расчетную нагрузку принимается вес наибольшего груза, поднимаемого краном, равный его номинальной грузоподъемности Q.

Расчетный момент на валу барабана и третьем валу редуктора (рис. 13)

М_з = М_б = 2 ´ S ´ (D_б + d) / (2  h_б), где S и D_б - рабочее натяжение каната и диаметр барабана.

Моменты на втором и первом валах :

М₂ = М₃ / ( i₂ ´ h_з);

М₁ = М₂ / ( i₁ ´ h_з), где h_з - к. п. д. зубчатых колес, принимаемый по табл.IV,

i₁  и  i₂ - передаточные числа первой и второй ступеней редуктора, общее передаточное число

i₀ = i₁ ´i₂.

Расчетное число циклов определяется согласно табл. II. Соответствующие этим срокам службы число часов работы деталей выбирается из табл. I.

Числа оборотов валов:

n₁ = n_д,

n₂ = n₁ / i_1,

n₃ = n₂ / i_2,

где n_д - число оборотов вала электродвигателя.

Общее число нагружений первого вала при работе на изгиб

Z_o = 60 ´ T ´ n₁ ´ e, где e -  продолжительность включения ( табл. III ).

Коэффициент приведения к расчетному числу циклов

j_пр = 1,2 ´ k_u ´ k_n, где k_u и k_n - принятые по табл. III коэффициенты использования крана.

Расчетное число циклов первого вала

Z_расч.1 = Z_о ´ j_пр.

Расчетное число циклов второго и третьего валов

Z_расч.2 = Z_расч.1 / i₁,

Z_расч.3 = Z_расч.2 / i₂.

Общее число нагружений

Z_o = T ´ a_ц ´ a_н, где а_ц - расчетное число рабочих циклов крана ( табл. III ), а_н - число нагружений за один цикл ( табл. III ).

Расчетное число нагружений

Z_расч. = Z_o ´ j_пр..

МЕТОДИКА  РАСЧЕТА  МЕХАНИЗМА  ПЕРЕДВИЖЕНИЯ  ТЕЛЕЖКИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО  МОСТОВОГО  КРАНА

1.Расчет сопротивлений передвижению и мощности при установившемся движении.

Сопротивление передвижению тележек и мостов  складывается из потерь, затрачиваемых  на передвижение  крана (тележки), потерь на трение в цапфах и дополнительных потерь от уклона пути и сопротивления ветра и подсчитывается по формуле

 Р_у = 2 ´ ( Q + G_m  ) / D_к ´ (  f + m  ´ d / 2  ) ´ a + P_ук + P_в

В этой формуле

f и m - коэффициенты трения качения и трения в цапфах  оси принятые по табл. 1.6;

a - коэффициент,   учитывающий   дополнительные   потери   от   трения   в   ребордах   колес, токосъемниках  и  т. п., непосредственно не учитываемые в расчете, принятый по табл. 1.6;

Q - вес поднимаемого груза;

G_m - предварительно принятый вес тележки;

D_к - предварительно принятый  по табл. 1.7 диаметр ходовых  колес тележки;

Р_в - сопротивление ветра.

Т а б л и ц а   1.6.   Данные к расчету механизмов передвижения

тележек и мостов

Коэффициенты  f  трения качения
Тип  рельса	Коэффициенты  f  при диаметре колеса  ( мм )
	200 - 300		400 - 500		600 - 700	800	900 - 1000
С плоской головкой	0,03		0,05		0,06	0,07	0,07
С выпуклой головкой	0,04		0,06		0,08	0,10	0,12
Коэффициенты  m  трения в цапфах колес				Коэффициенты  a  трения в ребордах
Типы подшипников		m		Типы  механизмов				a
Скольжения :				С   центральным   приводом
открытого типа		0,1		(при цилиндрическом ободе колеса):
буксы с жидкой смазкой		0,08		на подшипниках скольжения				1,8
Качения:				на подшипниках качения				2,5
шариковые и роликовые		0,015		С раздельным  приводом  на  под-
конические		0,02		шипниках качения				2,0

Т а б л и ц а  1.7.   Данные по выбору размеров ходовых колес

тележек и мостов мостовых кранов

Грузоподъ-	Тележка		Мост
емность	Диаметры  в  мм
крана  в  тс	колеса	цапфы	колеса	цапфы
5 - 10	200 - 300	60 - 70	600 - 800	80 - 100
15 - 20	250 - 350	70 - 100	700 - 900	100 - 120
20 - 50	400 - 500	90 - 120	700 - 900	120 - 150

Дополнительные сопротивления от уклона  пути  Р_ук подсчитываются по формуле

 Р_ук = ( Q + G_m ) ´ sin b, где b - угол наклона пути.

Для  кранов, работающих  на стационарных путях в закрытых помещениях