- •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
Значения , ,, , , заносим в программу:
Предел выносливости стандартных образцов при симметричном изгибе, МПа |
274 | |
Предел выносливости стандартных образцов при симметричном кручении, МПа |
158 | |
Масштабный фактор |
0,77 | |
Коэффициент качества поверхности |
0,95 | |
Эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе |
2,3 | |
Эффективный коэффициент концентрации напряжений при сдвиге |
1,5 |
Результаты расчетов, выполненные программой:
Момент сопротивления расчетного сечения, |
0,00013 | |
Амплитуда переменных напряжений цикла при изгибе, МПа |
29,45 | |
Амплитуда переменных напряжений цикла при сдвиге, МПа |
2,75 | |
Запас прочности по нормальным напряжениям |
2,96 | |
Запас прочности по касательным напряжениям |
27,98 | |
Фактический запас прочности оси на выносливость |
2,94 |
3.2 Подшипники оси барабана
Подшипники опор и(см. рис. 3.1) работают в различных условиях. Оба кольца подшипника, установленного внутри вала редуктора (опора), вращаются совместно. Этот подшипник выбирается по статической грузоподъемности, т.е.. Подшипник опорырассчитывается по динамической грузоподъемностис учетом переменности нагрузки [5].
3.2.1 Исходные данные для расчета подшипника
Реакция в опоре А при подъеме номинального груза RA= 19597,93 Н
Частота вращения оси барабана n= 18,19мин-1
Исходные данные заносим в программу файла «OS.xls».
Ниже приведен фрагмент программы:
Реакция в опоре А при подъеме номинального груза, Н |
RA |
19 597,93 |
Частота вращения оси барабана, мин-1 |
n |
18,19 |
3.2.2 Выбор подшипника
Исходя из диаметра расточки зубчатой муфты редуктора (Dр=110 мм), по табл. 3.4 принимаем подшипник №1610 с динамической грузоподъемностью С = 50 000 Н.
Исходные данные заносим в программу:
Динамическая грузоподъемность подшипника, Н |
С |
50 000 |
3.2.3 Расчет эквивалентных динамических нагрузок и
долговечности подшипника
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник опоры при
каждом режиме нагружения определяется по формуле
=,
где - реакция в опорепри подъеме номинального груза,Н;
- отношение массы каждого уровня груза к номинальной грузоподъемности (принимается по графику загрузки в зависимости от режимной группы механизма [5]);
- коэффициент вращения (=1,0 при вращении внутреннего кольца,=1,2 при вращении наружного кольца);
- коэффициент безопасности,=1,0…1,2;
- температурный коэффициент (=1,0 при температуре до 100°С).
Суммарная эквивалентная динамическая нагрузка [12]
,
где ,,,- относительная продолжительность работы механизма при каждом режиме нагружения (принимается по графику загрузки механизма).
Долговечность выбранного подшипника
,
где - долговечность работы подшипника, ч;
- частота вращения оси барабана, мин -1.
Таблица 3.4 – Основные параметры шариковых радиальных сферических двухрядных подшипников для установки опоры оси барабана в расточку зубчатой муфты редукторов типа Ц2
Серия |
Обозна-чение под-шипника |
Размеры, мм |
Динамическая грузоподъем-ность ,Н |
Статическая грузоподъем-ность ,Н | ||
Лег-кая |
1206 |
30 |
62 |
16 |
12 200 |
5 920 |
1207 |
35 |
72 |
17 |
12 300 |
6 780 | |
1208 |
40 |
80 |
18 |
15 100 |
8 720 | |
1212 |
60 |
110 |
22 |
23 800 |
15 800 | |
1217 |
85 |
150 |
28 |
38 700 |
28 000 | |
1218 |
90 |
160 |
30 |
44 700 |
32 400 | |
Сред-няя |
1305 |
25 |
62 |
17 |
14 100 |
6 120 |
1306 |
30 |
72 |
19 |
16 800 |
7 900 | |
1307 |
35 |
80 |
21 |
20 000 |
10 000 | |
1310 |
50 |
110 |
27 |
34 100 |
17 800 | |
1314 |
70 |
150 |
35 |
58 600 |
35 900 | |
1315 |
75 |
160 |
37 |
62 400 |
39 100 | |
Сред-няя широ-кая |
1605 |
25 |
62 |
24 |
18 900 |
7 600 |
1606 |
30 |
72 |
27 |
24 400 |
10 200 | |
1607 |
35 |
80 |
31 |
30 500 |
13 000 | |
1610 |
50 |
110 |
40 |
50 000 |
25 900 | |
1614 |
70 |
150 |
51 |
85 700 |
45 400 |
Для рассматриваемого примера:
=1,0; =1,1;=1,0.
Из графика загрузки механизма подъема груза [5] для режимной группы 4М принимаем:
=1,0 |
=0,1; |
=0,5 |
=0,5; |
=0,195 |
=0,1; |
=0,05 |
=0,3. |
Тогда:
=19 597,93·1,0·1,0·1,1·1,0 = 21 558 Н;
=19 597,93·0,5·1,0·1,1·1,0 = 10 779 Н;
=19 597,93·0,195·1,0·1,1·1,0 = 4 204 Н;
=19 597,93·0,005·1,0·1,1·1,0 = 1 080 Н;
11 783 Н;
=70 014ч.