- •1 Назначение машины, краткое описание её устройства и работы. Описание управления машиной и устройств безопасности
- •2 Определение основных параметров машины и рабочего оборудования. Выбор прототипа
- •3 Расчет механизма подъема груза
- •3.1. Выбор типа крюковой подвески
- •3.1.1. Выбор кратности полиспаста
- •3.1.2. Подбор крюка
- •3.2. Расчет и выбор каната
- •3.3. Определение размеров барабана
- •3.4. Определение потребной мощности. Выбор двигателя.
- •3.5. Кинематический расчет механизма
- •3.6. Выбор редуктора и соединительных муфт
- •3.7. Проверка двигателя на надежность пуска
- •3.8. Определение тормозного момента. Выбор тормоза.
- •3.9. Прочностные расчеты узла барабана.
- •3.10. Расчёт крюковой подвески
- •4 Расчет заданных сборочных единиц
- •4.1. Определение основных размеров
- •4.2. Определение внешних сопротивлений
- •4.3. Определение потребной мощности. Выбор двигателя
- •4.4. Кинематический расчет механизма
- •4.5. Подбор редуктора, муфт и тормозов
- •4.6. Проверка двигателя на надежность пуска
- •4.7. Проверка запаса сцепления
- •4.8. Прочностные расчеты элементов
- •5 Устройства и приборы безопасности грузоподъемных машин
- •6 Организация надзора за безопасносной эксплуатацией кранов
4.4. Кинематический расчет механизма
Кинематический расчет сводится к определению общего передаточного числа трансмиссии и разбивке его по ступеням.
Частота вращения ходового колеса:
, (83)
об/с.
Требуемое передаточное число:
, (84)
.
4.5. Подбор редуктора, муфт и тормозов
Требуемый момент на валу редуктора:
, (85)
Н·м.
По требуемому передаточному числу и моменту подобран редуктор цилиндрический, горизонтальный, двухступенчатый, крановый типоразмера 2Ц2-160Н с передаточным числом up = 10 и моментом на выходном валу Т=2кНм [7].
Рисунок 11-Кинематическая схема механизма передвижения крана
Муфта выбирается по максимальным диаметрам соединяемых валов и расчетному моменту:
, (86)
где k1 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма (k1=1,3); k2 - коэффициент, учитывающий режим работы механизма (для 5М k2=1,2); Тс – момент статических сопротивлений, приведенный к валу двигателя.
, (87)
Н·м.
Н·м.
Принимается муфта упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивом. Основные характеристики выбранной муфты представлены в таблице 11.
Таблица 11 – Основные характеристики выбранной втулочно-пальцевой муфты [10]
Диаметр тормозного шкива Dт, мм
|
d, мм |
Ширина тормозного шкива Вт, мм |
Наибольший передаваемый крутящий момент Мкр, Нм |
Масса, кг |
Расчетный момент инерции муфты, кгм2 |
|
Тормозного шкива |
полумуфты |
|||||
200 |
45 |
45 |
145 |
450 |
17 |
0,256 |
Тормоз выбирается по диаметру тормозного шкива полумуфты. И проводится проверочный расчет.
Принят тормоз колодочный ТКГ-200 с электрогидравлическом толкателем, имеющий наибольший тормозной момент Тнт = 250 Нм, масса 38 кг [6].
Проверяем тормоз по тормозному моменту:
, (88)
где Тнт – тормозной момент, развиваемый тормозом, Нм (Тнт=250 Нм);
, (89)
где - коэффициент, учитывающий неучтенные вращающиеся массы ( =1,1 [7]); Ip, IM – момент инерции ротора двигателя и муфты соответственно, кгм2 (Ip=0,537, Iм=0,256); m – масса крана, кг (m=22000); а – максимальное замедление крана(а=0,25[9]);
Нм.
Проверяем тормоз по тормозному моменту:
, (78)
Условие выполняется.
4.6. Проверка двигателя на надежность пуска
Выбранный двигатель проверяют на время разгона до номинальной скорости при движении крана вверх по уклону против ветра:
, (90)
где - коэффициент, учитывающий неучтенные вращающиеся массы ( =1,1 [7]); Ip, IM – момент инерции ротора двигателя и муфты соответственно, кгм2 (Ip=0,537, Iм=0,256); Zп – число приводных двигателей (Zп=2); Тср.п – средний пусковой момент двигателя;
Тср.п=(1,5…1,6)Тн, (91)
где Тн – номинальный момент двигателя;
, (92)
где nн – номинальная частота вращения выходного вала двигателя, об/с (nн=11,7); Рн – номинальная мощность двигателя, кВт (Рн=15).
Нм.
Тср.п=1,6204,1=326,5 Нм.
Тс – момент статических сопротивлений, приведенный к валу двигателя, Нм.
, (82)
Нм
с.
Время разгона не превышает 6 с, что допустимо.