- •Министерство образования и науки Украины
- •А.М.Маковский, п.Ф.Лях, и.А.Лукьянов расчеты крановых механизмов с применением электронных таблиц excel
- •1 Расчет механизмов грузоподъемного крана
- •2 Расчет механизмов башенного крана………………71
- •2.4.5 Выбор диаметров блоков………………………………………….115
- •2.4.6 Расчёт геометрических размеров рабана…………………….....115
- •2.4.7 Выбор двигателя…………………………………………………..116
- •2.4.9 Выбор муфты двигателя и тормоза………………………………119
- •3 Расчет деталей и узлов крановых механизмов……………………………………………………….131
- •Введение
- •1 Расчет механизмов грузоподъемного крана
- •1.1.1.2 Выбор схемы механизма
- •1.1.1.3 Выбор крюковой подвески
- •1.1.1.4 Выбор каната
- •1.1.1.5 Выбор диаметров блоков
- •1.1.1.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •1.1.1.7 Выбор двигателя
- •1.1.1.8 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •1.1.1.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •1.2 Механизм передвижения грузовой тележки
- •1.2.1.2 Выбор схемы механизма
- •1.2.1.11.1 Выбор муфты двигателя
- •Момент инерции вращающихся частей механизма
- •Время пуска тележки без груза
- •По рассматриваемому примеру:
- •Результаты расчетов, выполненных программой:
- •Момент инерции тележки с грузом при торможении
- •2 Расчет механизмов башенного крана
- •Тип крана башенный электрический
- •2.1 Механизм подъема груза
- •2.1.1 Проектировочный расчет
- •2.1.1.2 Выбор схемы механизма
- •2.1.1.3 Выбор крюковой подвески
- •2.1.1.4 Выбор каната
- •2.1.1.5 Выбор диаметров блоков
- •2.1.1.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.1.1.7 Выбор двигателя
- •2.1.1.8 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •2.1.1.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •2.2 Стреловой механизм изменения вылета груза
- •2.2.1.2 Выбор схемы механизма
- •2.2.1.4 Выбор диаметров блоков
- •2.2.1.5 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.2.1.7 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •2.2.1.8 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •2.3 Механизм вращения поворотной части крана
- •2.3.2 Выбор схемы приводного механизма
- •2.3.3 Определение моментов сопротивления вращению поворотной части крана
- •2.4 Механизм передвижения грузовой тележки с канатной тягой (проектировочный расчет)
- •2.4.5 Выбор диаметров блоков
- •2.4.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.4.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •2.5 Механизм передвижения башенного крана (проектировочный расчет)
- •3 Расчет деталей и узлов крановых механизмов
- •3.1 Ось барабана
- •Значение заносим в программу:
- •Значения длин участков a, b, c и l заносим в программу.
- •Значения , ,, , , заносим в программу:
- •Результаты расчетов, выполненные программой:
- •3.2 Подшипники оси барабана
- •Значения ,,,,,,,,,,заносим в программу:
- •Результаты расчетов, выполненных программой:
- •3.3 Узел крепления каната к барабану
- •Исходные данные заносим в программу:
- •Исходные данные заносим в программу:
- •Расчетные таблицы excel, формулы и их структурное представление
1.2.1.11.1 Выбор муфты двигателя
Для выбора муфты двигателя используем следующие данные:
- диаметр вала двигателя dв д, мм;
- диаметр входного вала редуктора dв р, мм.
Муфту с тормозным шкивом выбираем из каталога по диаметрам соединяемых валов (см. табл.1.11).
По рассматриваемому примеру выбрана муфта типа МУВП.
Характеристики муфты:
- тип упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивом;
- диаметр расточки dm=35 мм;
- диаметр тормозного шкива Dт=200 мм..
Характеристики муфты занесены в программу:
Диаметр вала двигателя, мм |
d1 |
35 |
Диаметр входного вала редуктора, мм |
d2 |
30 |
Тип муфты |
МУВП | |
Диаметр расточки, мм |
dт |
30 |
Диаметр тормозного шкива, мм |
Dт |
200 |
1.2.1.11.2 Требуемый тормозной момент тормоза
,
где – допустимый инерционный момент на валу двигателя при торможении порожней тележки без скольжения приводных колес (“юза”),
,
где - момент инерции массы тележки без груза и вращающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя;
- угловая скорость вала двигателя,
–допустимое время торможения порожней тележки по условию отсутствия “юза” приводных колес.
а) Определение
Момент инерции массы порожней тележки
.
Момент инерции вращающихся частей механизма
,
где – коэффициент, учитывающий инерционность последующих после первого валов редуктора и приводных колес. Рекомендуется принять
=1,25 (занесено в программу).
Момент инерции тележки и вращающихся частей механизма
.
В примере:
;
;
.
Программой вычислено:
Момент инерции тележки без груза, кг·м2 |
Jп.т0 |
0,08 |
Момент инерции вращающ. частей, кг·м2 |
Jвр |
0,467 |
Момент инерции всего механизма, кг·м2 |
Jт0 |
0,547 |
б) Определение допустимого времени торможения
Допустимое время торможения порожней тележки при условии отсутствия “юза” приводных колес
где - допустимое ускорение (замедление) порожней тележки при торможении в условиях отсутствия “юза“,
,
где – число приводных колес;
n - общее число опорных колес тележки;
–коэффициент сцепления колес с рельсами ;
–коэффициент тяги при торможении, ;
и – движущие силы от уклона пути и ветрового напора при торможении порожней тележки,
,
(кран работает в закрытом помещении).
По примеру: ,.
Значения занесены в программу:
Число приводных колёс |
nпр |
2 |
Коэффициент сцепления колеса с рельсом |
fсц |
0,15 |
1.2.1.11.3 Определение моментов
Вращающий момент на валу двигателя от уклона пути
.
Вращающий момент на валу двигателя от ветрового напора
.
Вращающий момент от сил трения в ходовых колесах тележки без груза
,
где - сопротивление в опорных ходовых колесах тележки без груза,
.
В данном примере:
;
;
;
;
В программе после вычисления требуемого тормозного момента:
Сопротивления передвижению порожней тележки | ||
От трения в опорных ходовых колёсах, кН |
W10 |
0,176 |
От сил уклона пути, кН |
W20 |
0,047 |
От ветрового напора, кН |
W30 |
0 |
Коэффициент тяги без учёта трения реборд |
f0 |
0,0079 |
Допустимое замедление, м/с2 |
[aт] |
0,75 |
Допустимое время торможения, c |
[t0T] |
1,1 |
Допустимый момент инерции, Н·м |
[Tи0] |
47,7 |
Требуемый тормозной момент, Н·м |
Тттреб |
47,01 |
Вращающий момент на валу двигателя от уклона пути, Н·м |
Tу0 |
0,25 |
Вращающий момент от трения в ходовых колесах тележки без груза, Н·м |
TW10 |
0,94 |
1.2.1.11.4 Выбор тормоза
Тормоз выбираем из табл.1.13 с учетом требуемого тормозного момента и выбранного диаметра тормозного шкива.
Условие требуемого тормозного момента
.
Диаметр тормозного шкива тормоза .
По рассматриваемому примеру выбран тормоз с характеристиками:
- тип ТКТГ–200;
- тормозной момент 30 Н м;
- диаметр тормозного шкива 200 мм.
1.2.2 Проверочный расчет
Данные для расчета приняты из проектировочного расчета.
1.2.2.1 Определение времени пуска тележки с грузом