Проектирование мостового двухбалочного крана. Курсовая работа (т). Транспорт, грузоперевозки.

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.


Помощь в написании работы, которую точно примут!

Похожие работы на - Проектирование мостового двухбалочного крана

Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе

Нужна качественная работа без плагиата?

Не нашел материал для своей работы?


Поможем написать качественную работу Без плагиата!

Кран мостовой, механизм подъема груза, механизм передвижения крана.


В курсовой работе представлена конструкция мостового крана, для
производства погрузо-разгрузочных, монтажных и других работ в цехах ремонтных и
производственных предприятий.


Цель работы - проектирование мостового крана.


В процессе работы проведен анализ существующих конструкций, механизмов и
приборов безопасности были произведены основные расчеты мостового крана.


Проведен расчет и разработаны чертежи мостового крана. Основные конструктивные
и технико-экономические показатели: грузоподъемность - 20т, пролет - 20 м,
скорость подъема груза - 0,13 м/сек, скорость передвижения тележки - 0,6 м/сек,
режим работы крана - 3К.


Разработаны мероприятия по охране труда.







Подъемно-транспортные машины важнейшим оборудованием для механизации
работ во всех отраслях народного хозяйства - в промышленности, строительстве,
на транспорте, в сельскохозяйственном производстве. Применяются для перемещения
людей в вертикальном, горизонтальном, и наклоном направлениях.


Современные поточные технологические и автоматизированные линии,
межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции на
складах и перевалочных пунктах органически связаны с применением разнообразных
типов подъемно транспортных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и
ритмичность производственных процессов. Поэтому применение данного оборудования
во многом определяет эффективность современного производства, а уровень
механизации технического производства степень совершенства и производительность
предприятия. При современной интенсивности производства нельзя обеспечить его
устойчивый ритм без согласованной и безотказной работы средств
транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на всех стадиях обработки
и складирования. Одним из разновидностей подъемно транспортных машин является
краны мостового типа.


Современные подъемно транспортные машины характеризуется широким
диапазоном грузоподъемности, габаритов обслуживаемых площадей, высокой
производительностью. Количественных ограничений по базовым параметрам для
современных подъемно транспортных машин не существует. Их создают для любых
условий возможного применения. Имеются только экономические ограничения.


Сложные тяжелые машины стоят дорого и применять их целесообразно лишь в
том случае, если можно загрузить настолько, чтобы они окупались за реальный
срок эксплуатации до морального и физического износа. Базовыми направлениями
развития подъемно транспортного оборудования являются совершенствование приводов
машин и механизмов, направленное на расширение диапазона регулирования
скоростей, повышение их КПД и надежности, разработка новых конструктивных
решений, в частности, c использованием встроенных планетарных устройств с
термически обработанными долговечными зубчатыми колесами.


Целью курсового проекта является проектирование мостового двухбалочного
крана.







1. Обзор литературных и патентных источников




Мостовым краном - называется грузоподъемная машина, передвигающаяся по
рельсам на некотором расстоянии от земли (пола) и обеспечивающая перемещение
груза в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Мостовые краны являются
одним из наиболее распространенных средств механизации различных производств,
погрузочно-разгрузочных и складских работ. Перемещаясь по путям, расположенным
над землей, они не занимают полезной площади цеха или склада, обеспечивая в то
же время обслуживание практически любой их точки.


Мостовые краны применяют в цехах ремонтных предприятий и производственных
цехах предприятий. Конструкции специальных мостовых кранов весьма разнообразны.
Эти краны могут быть поступательно перемещающимися по крановым рельсам или
вращающимися вокруг вертикальной оси. К вращающимся кранам относятся хордовые,
радиальные и поворотные. Поступательно перемещающимися мостовые краны имеют
однобалочные и двухблочные мосты с нормальной длиной пролета или увеличенной до
40-60 м. Грузоподъемность этих машин составляет 400-500 т. и более.


Мостовой кран состоит из узлов - блоков, представляющих собой отдельные
сборочные единицы, обеспечивающие возможность сборки всех механизмов крана.
Мост крана представляет собой жесткую металлическую раму, состоящую из двух
пролетных и двух концевых балок коробчатого сечения. Вдоль пролетных балок
расположены площадки обслуживания.


Кран перемещается вдоль цеха или рабочей площадки по подкрановым путям,
проложенным на подкрановых балках или колоннах. Механизм передвижения крана
изготовляется двух типов - с центральным приводом и с раздельным приводом.
Механизм передвижения с центральным приводом состоит из двух приводных или двух
холостых колес, которые при помощи букс прикреплены к концевым балкам моста.
Электродвигатель расположен в середине пролета моста и соединен с редуктором
при помощи зубчатых муфт и приводных валов. Механизм передвижения крана с
раздельным приводом отличается от механизма передвижения с центральным приводом
тем, что около каждого приводного колеса с установленным редуктором монтируется
электродвигатель, который при помощи зубчатых муфт и приводного вала соединяется
с входным валом редуктора


Подъем и перемещение грузов в поперечном направлении осуществляются
подвижной тележкой, установленной на мосту крана. Тележка состоит из сварной
рамы с механизмами подъема груза и передвижения. Механизмы подъема различных
видов кранов принципиально одинаковы и состоят из электродвигателя, тормоза,
редуктора, барабана и полиспаста. Электродвигатель соединен с редуктором при
помощи зубчатых муфт и приводных валов.


В зависимости от назначения крана механизм подъема оснащается различными
грузозахватными органами - крюком, грейфером, магнитом и т.п. В отличие от
крюкового крана на тележке грейферного кроме механизма передвижения установлены
два одинаковых механизма: один для подъема грейфера, - другой для его замыкания
(рисунок 1).




Рисунок 1 - Кран мостовой грейферный




В магнитном кране в отличие от крюкового для захвата груза применяется
электромагнит. При этом тележка крана дополнительно снабжена барабаном для
намотки гибкого кабеля, по которому электрический ток подается к магниту. Если
кран оборудован подъемным электромагнитом, грейфером, траверсой и т. п., то
масса этих грузозахватных органов входит в грузоподъемность крана (рисунок 2)




Рисунок 2 - Кран мостовой специальный магнитный (КМЭСМ)




Управление механизмами крана осуществляется из кабины, подвешенной к
мосту крана на стороне, противоположной расположению главных троллеев. Для
обслуживания главных троллеев краны снабжены люльками-кабинами.


Мостовой кран оснащен следующими устройствами и приборами безопасности:
концевыми выключателями для автоматической остановки механизмов передвижения
крана, ходовой тележки и подъема грузозахватных органов; блокировкой для
автоматического снятия напряжения с крана при выходе на его галерею;
блокировками дверей входа на галерею и дверей входа в кабину управления и
посадочной площадки в целях исключения передвижения крана с открытой кабиной;
контактными замками с ключом, без которого не может быть подано напряжение на кран;
сигнальным прибором.


Для подачи электроэнергии к механизмам крана используются троллейный (с
жесткими и гибкими проводами) токоподвод. К механизмам тележек электроэнергия
может подаваться как по троллеям, так и по гибкому кабелю.


Троллеи для питания крана располагают вдоль подкрановых путей, а для
питания тележки - вдоль моста. В качестве жестких троллейных проводов
используют стальной прокат (уголковый, рельсовый). Гибкие троллейные провода
изготавливают из круглой стальной или биметаллической проволоки. Расстояние от
троллейных проводов до уровня пола должно быть не менее 3,5 м, а в проезжей
части не менее 6.


Управление механизмами кранов осуществляется из подвешиваемых к ним кабин
или с пола, с пультов.


Аппараты управления - контроллеры - обеспечивают пуск, реверсирование,
регулирование скорости, торможение и остановку двигателя.


Контроллеры бывают с механическим и магнитным приводом. Первые имеют
наиболее простую конструкцию и по исполнению контактной части могут быть
кулачковые и барабанные. Контроллеры с механическим приводом непосредственно
воздействуют на силовую цепь двигателя.


Магнитные контроллеры состоят из магнитной станции (контакторов и реле) и
командоконтроллера. Крановщик воздействует на командоконтроллер, включенный во
вспомогательную цепь, питающую обмотки контакторов и реле. Которые переключают
силовые цепи двигателей.


Контроллеры и командоконтроллеры устанавливают в кабинах управления таким
образом, чтобы обеспечить максимальное удобство управления краном: их маховики
и рукояти располагают на одном уровне и как можно ближе друг к другу.




Рисунок 3 - Мостовой кран: 1,4 - поперечные (конечные) балки; 2 -
мостовая продольная балка; 3 - грузовая тележка; 5 - крюковая подвеска; 6 -
кабина.





Мостовые краны по типу мостов подразделяются на двухбалочные и
однобалочные. Двухбалочный кран (рисунок 4) включает две основные части: мост и
тележку. Металлическая конструкция моста содержит две пролетные и две концевые
балки и перекрывает рабочий пролет производственного помещения или склада.




Рисунок 4 - Мостовой кран общего назначения двухбалочный




С помощью механизмов кран перемещается вдоль подкранового пути. Опорная
тележка такого крана (рисунок 5) состоит из рамы, одного или двух механизмов
подъема груза и механизма передвижения для перемещения ее по рельсам вдоль
моста. Однобалочный мостовой кран (рисунок 6) имеет консольную тележку, которая
перемещается по одной пролетной балке. Иногда кран снабжается двумя тележками:
опорной - с механизмом главного подъема и консольной - с механизмом
вспомогательного подъема (рисунок 7). Это способствует повышению маневренности
и лучшему использованию крана.




Рисунок 5 - Опорные тележки с одним (а) и с двумя (б) механизмами подъема





Рисунок 7 - Кран с опорной и консольной тележками




На (рисунке 8) показан однобалочный кран грузоподъемностью 50/10 т с консольной
тележкой с приводными колесами. Механизмы главного и вспомогательного подъема
смонтированы на концевых балках моста. Установка на тележке только верхних
блоков позволяет уменьшить высоту крана, а консольное расположение блоков -
обслуживать дополнительную площадь с торцовой стороны здания.




Рисунок 8- Однобалочный кран со стационарными механизмами подъема





Мостовые краны общего назначения используют также в сборочных цехах (в
качестве монтажных), в машинных залах, в котельных и дымососных отделениях
электростанций. При работе на открытом воздухе (склады, контейнерные площадки и
т. д.) Они перемещаются по путям, уложенным на специальных эстакадах (рисунке
9).




Рисунок 9 - Установка крана на эстакаде




На одних и тех же подкрановых путях могут работать несколько кранов. При
этом грузы, масса которых превышает грузоподъемность крана, поднимаются двумя
кранами с использованием траверсы (рисунок 10).




Рисунок 10 - Установка двух кранов грузоподъемностью по 100 т




В настоящее время грузоподъемность самых крупных уникальных моделей
мостовых кранов достигает 800 т. Однако наибольшее распространение имеют краны
грузоподъемностью до 50 т и меньшее - грузоподъемностью до 320 т. Наряду с
электрическим приводом в кранах применяется и гидравлический привод. На
(рисунке 11) показана схема такого крана грузоподъемностью 30 т фирмы Crane and
Hoist (Англия).




Рисунок 11 - Кран с гидравлическим приводом




ООО Производственная фирма «АСК» получила патент № 2249558 на изобретение
«Концевая балка мостового грузоподъемного крана», зарегистрированный в
Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10 апреля 2005 года.


. Концевая балка мостового грузоподъемного крана, содержащая
металлическую конструкцию, на которой установлены ходовые колеса со
смонтированными в подшипниковых узлах валами, по меньшей мере один из которых
кинематически связан с приводным механизмом, балка выполнена составной из трех
частей, включающих средний модуль и два прикрепленных к нему посредством
разъемного соединения торцевых модуля, каждый из которых выполнен в виде
корпуса, в котором установлено ходовое колесо, содержащего, по меньшей мере,
верхнюю, заднюю и боковые стенки, причем средний модуль имеет опорный элемент в
виде жестко прикрепленной к его торцевой поверхности вертикальной опорной
пластины, конгруэнтной задней стенке корпуса соответствующего торцевого модуля,
отличающаяся тем, что средний модуль содержит дополнительный опорный элемент в
виде жестко прикрепленной к его торцевой поверхности горизонтальной опорной
пластины, конгруэнтной верхней стенке корпуса торцевого модуля, при этом
крепление упомянутой горизонтальной опорной пластины к торцевой поверхности
среднего модуля усилено ребрами жесткости, приваренными к ее верхней
поверхности и верхней поверхности среднего модуля.


. Концевая балка мостового грузоподъемного крана по п.1, отличающаяся
тем, что корпус каждого торцевого модуля прикреплен к опорным элементам
среднего модуля балки посредством болтового соединения, при этом задняя и
верхняя стенки корпуса торцевого модуля балки имеют отверстия, соосные с
отверстиями, выполненными в вертикальной и горизонтальной опорных пластинах
среднего модуля балки.


. Концевая балка мостового грузоподъемного крана по п.1 или 2,
отличающаяся тем, что вал ходового колеса опирается на подшипники,
смонтированные в сквозном отверстии ходового колеса.


. Концевая балка мостового грузоподъемного крана по п.1 или 2,
отличающаяся тем, что вал ходового колеса опирается на подшипники,
смонтированные в стаканах, прикрепленных к боковым стенкам корпуса торцевого
модуля балки.


. Концевая балка мостового грузоподъемного крана по пп.1-4, отличающаяся
тем, что средний модуль имеет коробчатое сечение.


ООО Производственная фирма «АСК» получила патент № 2230019 на изобретение
«Грузовая тележка мостового крана», зарегистрированный в Государственном
реестре изобретений Российской Федерации 10 апреля 2003 года.


. Грузовая тележка мостового крана, содержащая раму из продольных и
поперечных балок, опирающуюся на ходовые колеса, попарно смонтированные на
валах, размещенных в подшипниковых узлах поперечных балок; грузозахватный
орган; механизм подъема груза; мотор-редуктор, кинематически связанный с валами
ходовых колес, отличающаяся тем, что поперечные балки выполнены из замкнутых
пустотелых профилей, внутри которых установлены проходящие насквозь валы
ходовых колес; подшипниковые узлы выполнены в виде букс, установленных в торцах
поперечных балок, при этом поперечные балки связаны между собой по центру одной
продольной балкой, а в качестве механизма подъема груза использована грузовая
электрическая таль.


. Грузовая тележка по п.1, отличающаяся тем, что поперечные балки
выполнены из замкнутых пустотелых профилей круглого сечения.


. Грузовая тележка по п.1, отличающаяся тем, что поперечные балки
выполнены из замкнутых пустотелых профилей прямоугольного сечения.
. Грузовая тележка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что продольная
балка выполнена из профиля открытого сечения.


. Грузовая тележка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что продольная
балка выполнена из профиля замкнутого сечения.


. Грузовая тележка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что в качестве
механизма подъема груза использована подвесная грузовая электрическая таль.


. Грузовая тележка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что в качестве
механизма подъема груза использована опорная грузовая электрическая таль.


. Грузовая тележка по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что
дополнительно содержит настил рамы.


. Грузовая тележка по любому пп.1-9, отличающаяся тем, что дополнительно
содержит ограждение рамы.





2. Предварительные расчеты механизмов




Целью предварительного расчета механизмов крана является расчет основных
кинематических параметров для выбора тягового органа, габаритов и форм барабана,
электродвигателя, редуктора и тормоза.




Механизм подъёма груза предназначен для перемещения груза в вертикальном
направлении. Он выбирается в зависимости от грузоподъёмности.


Привод механизма подъёма и опускания груза включает в себя лебёдку
механизма подъёма. Крутящий момент, создаваемый электродвигателем передаётся на
редуктор через муфту. Редуктор предназначен для уменьшения числа оборотов и
увеличения крутящего момента на барабане.


Барабан предназначен для преобразования вращательного движения привода в
поступательное движение каната.


Усилие в канате набегающем на барабан, H:




Fб=Q g /z u n h 0 =20000 9,81/4 2 0,99=24772,7 Н




где:
Q-номинальная грузоподъемность крана, кг;


h 0 - общий
КПД полиспаста и обводных блоков;


Поскольку
обводные блоки отсутствуют, то




h 0 =h п =(1 - n бл U п )/u n (1 - h бл )=(1-0,98 2 )/2 (1-0,98)=0,99







Расчетное
разрывное усилие в канате при максимальной нагрузке на канат Fк=Fб=49545
Н и k=5,5




где:
Fк - наибольшее натяжение в канате (без учета
динамических нагрузок), Н;


k - коэффициент
запаса прочности (для тяжёлого режима работы k=7,1).


Принимаем
канат по ГОСТ 2688 - 80 двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х19(1+6+6/6)+1
о.с диаметром 15 мм имеющий при маркировочной группе проволок 1960 Мпа
разрывное усилие F=137000 Н.


Канат
- 15 - Г - 1 - Н - 1960 ГОСТ 2688-80 [2]


Требуемый
диаметр барабана по средней линии навитого стального каната, мм




е
- коэффициент зависящий от типа машины, привода механизма и режима работы
машины механизма.


Принимаем
диаметр барабана D=360 мм.


Длина
каната навиваемого на барабан с одного полиспаста при z 1 =2 и z 2 =3, м:




Lк=H Uп z+p D(z 1 +z 2 )=9 4 2+3,14 0,36(2+3)=77,4
м




D - диаметр барабана
по средней линии навитого каната;


z 1 - число запасных ( неиспользуемых ) витков на
барабане до места крепления: (z 1 =1,5…2)


z 2 - число витков каната, находящихся под зажимным
устройством на барабане: z 2 =3…4.


Lб=L k t/p m(m d+D) j=77,4 0,018/(3,14 1(1 0,018+0,36))=1,2
м;




где:
L к - длина
каната, навиваемого на барабан;


j - коэффициент не
плотности навивки; для гладких барабанов;


Толщина
стенки литого чугунного барабана должна быть, м:




d min =0,02 Dб+(0,006…0,01)=0,02 0,36+0,006…0,01=0,0132…0,0172




Приняв
в качестве материала барабана чугун марки СЧ 15 (d в =650 Мпа, [d сж ]=130 Мпа) найдем напряжения сжатия стенки барабана:




d сж =Fб/t[d сж ] = 24772,7/(15 10 -3 15 10 -3
)= 110,1 Мпа<130 Мпа




[d сж ] -
допускаемое напряжение сжатия для материала барабана;       


Статическая
мощность двигателя при h = 0,85, кВт:




Pc=Q g v г /10 3 h=20000 9,81 0,13/1000 0,85=36,93 кВт







где:
Q - номинальная грузоподъемность, кг;


Номинальная
мощность двигателя принимается равной или несколько меньше статической
мощности. Из таблицы III.3.5 выбираем крановый электродвигатель серии MTF
-512-6 имеющим номинальную мощность при ПВ=25% Рном=37,0 кВт и частоту вращения
n=720 мин -1 . Момент инерции ротора Ip=1,425
кг м 2 максимальный пусковой момент двигателя Тmax=1150
H м. [1]


Частота
вращения барабана (мин -1 ):




n б =60v г Uп/p Dрасч=60 0,2 4/(3,14 0,36)=33,97 об/мин




Dрасч -
расчетный диаметр барабана, м.


Общее
передаточное число привода механизма:




Расчетная
мощность редуктора на быстроходном валу, кВт:




где:
k р -
коэффициент, учитывающий условия работы редуктора;


Р
- наибольшая мощность передаваемая редуктором при нормально протекающем
процессе работы механизма.


По
передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический,
двухступенчатый, горизонтальный, крановый типоразмера 2Ц2 - 450Н-80-11У1 с
передаточным числом Uр =25,34 и мощностью на быстроходном валу при тяжёлом
режиме работы Рр = 42,0 кВт [1]


Момент
статического сопротивления на валу двигателя в период пуска с учетом того, что
на барабан навиваются две ветви каната при h б =0,94 и h пр =0,9 (ориентировочно), Н м:
Номинальный
момент передаваемый муфтой принимается равным моменту статических сопротивлений
Т м ном =Т с =416,1 Н м.


Номинальный
момент на валу двигателя Н м:




Т ном =9550Р/n=9550 37,0/720=490,8 Н м




Расчетный
момент для выбора соединительной муфты, Н м:




Т м =Т м ном k 1 k 2 =416,1 1,3 1,2=649,12 Н м




Выбираем
зубчатую муфту с тормозным шкивом диаметром Dт=250 мм, и
наибольшим передаваемым крутящим моментом 800 Н м. [1]




.2
Расчет механизма передвижения грузовой тележки




Найдем
рекомендуемый диаметр ходовых колес Dк=360 мм.


Грузовая
тележка с двумя приводными колесами.


Коэффициент
качения ходовых колес по рельсам m=0,0006 м. Коэффициент
трения в подшипниках качения ходовых колес f=0,02.


Диаметр
вала цапфы ходового колеса, мм:


Общее
сопротивление передвижению крана, Н:


F пер =F тр =k p (m+Q)g(fd k +2m)/D k =2,5 (3000+20000) 9,81(0,02 0,072+2 0,0006)
/0,36=4136,6 Н.




где
m=0.15Q=0,15 20,0=3,0т=3000
кг-масса тележки с грузозахватными приспособлениями.


Статическая
мощность привода при h = 0,85, кВт:




Pc=F пер v пер /10 3 h=4136,6 0,6/(1000 0,85)=2,43
кВт.




где:
F пер -
общее сопротивление передвижению тележки, Н;


v пер - скорость передвижения грузовой тележки, м/с;


Выбираем
крановый электродвигатель MTF - 012-6 имеющим ПВ=25% номинальную мощность Р=2,7 кВт
и частоту вращения n=840 мин -1 . Момент инерции ротора Ip=0,029
кг м 2 , максимальный момент .


Номинальный
момент на валу двигателя Н м:




Т ном =9550 Р/n=9550 2,7/840=30,7
Н м




Частота
вращения вращения ходового колеса (мин -1 ):




n б =60 v пер /(p Dк)=60 0,6/(3,14 0,36)=26,53 об/мин.




где:
v пер -
скорость передвижения тележки м/с;


Требуемое
передаточное число привода:




Поскольку
в приводе механизма перемещения крана должно быть установлено два одинаковых
редуктора. Выбираем редуктор типа ВК -500 передаточное число u p =32,42 и Pр=4,1 кВт.


Номинальный
момент передаваемый муфтой двигателя, Н м:




Т =Тс=F пер D к /(2 u р h)=4136,6 0,36/(2 32,42 0,85)=27,0 Н м.




Расчетный
момент для выбора соединительной муфты, Н м:




Т м =Т м ном k 1 k 2 =27,0 1,2 1,2=38,9
Н м.




Выбираем
втулочно-пальцевую муфту c крутящим моментом 60 Н м с
диаметром D=90 мм.







3.
Проверочные расчеты механизмов крана




В
механизм подъема проверяется по времени пуска и остановки двигателя, а также
проверяется выбранный двигатель на перегрев.


Момент
инерции муфты Iм=0,125 кг м 2 .
Момент инерции ротора и муфты




Средний
пусковой момент двигателя при , Н м:




Тпуск=Тср.п=(y max +y min ) Tном/2=(2,34+1,1) 490,8/2=844,2 Н м




где:
y max =T мах /Т ном =1150/490,8=2,34;


y min - минимальная кратность пускового момента
электродвигателя: y min =1,1…1,4


Т мах -
максимальный пусковой момент двигателя, Н м;


Т ном -
номинальный момент двигателя, Н м;


t п =(d I n/9,55(Т ср . п -Т с ))+9,55 Q v 2 /n
((Т ср . п -Т с ) h)=(1,2 1.55 915/ /9,55(844,2-416,1))+9,55 20000 9,81 0,13 2 /915(844,2-416,1) 0,85=0,6с.




где:
Тср.п - средний пусковой момент двигателя, Н м


Тс
- момент статического сопротивления соответственно на валу двигателя при пуске.


Фактическая
частота вращения барабана по формуле, мин -1 :





n б ф =n/u р =915/25,34=36,11об/мин




Фактическая
скорость подъема груза, м/с:




v г ф =p D расч n б ф /60u п =3,14 0,36 36,11/60 4=0,17м/с




D расч - расчетный диаметр барабана


а=v г ф /t п =0,17/0,6=0,28 < 0,5 [1]




Рисунок
12 - Усредненный график загрузки механизма подъема:




Из
графика усредненной загрузки механизма определим моменты, развиваемые
двигателем, и время его пуска при подъеме и опускании груза в различные периоды
работы механизма. Согласно графику, за время цикла (подъем и опускание груза)
механизм будет работать с номинальным грузом.


Таблица
№1 - Моменты, развиваемые двигателем, и время его пуска.




Результаты расчета при массе поднимаемого груза, кг
Натяжение каната у барабана при подъеме груза

Натяжение каната у барабана при опускании груза

В таблице избыточный момент при опускании груза - сумма среднего
пускового момента двигателя и момента статических сопротивлений механизма при
опускании груза.


Средняя высота подъема груза составляет 0,5…0,8 номинальной высоты Н=9м.
Примем




Момент
при опускании максимального груза Н м,




Т с =F D б /U= 0,6 0,85/25,34=55,8
Н м




Сумма
времени пуска при подъеме и опускании груза за цикл работы механизма, с:


åt п =0,6+5 0,4+4 0,35+0,13+5 0,16+4 0,18=5,65
с.


Общее
время включений двигателя за цикл с:


         åt=2 (1+5+4) t y +åt п =2 10 42,4+5,65=853,7
с.





где:
åt п - общее время пуска механизма в разные периоды работы
с различной нагрузкой, с;


åТ 2 с t y - сумма произведений квадрата моментов статических сопротивлений
движению при данной нагрузке на время установившегося движения при этой
нагрузке.


åt - общее время включения электродвигателя за цикл, с.


Среднеквадратическая
мощность двигателя, кВт;




Р ср =Т ср n/9550=185,95 915/9550=17,82 кВт




где:
Тср - среднеквадратичный момент преодолеваемый электродвигателем.


Во
избежание перегрева электродвигателя необходимо, чтобы развиваемая двигателем
среднеквадратичная мощность удовлетворяла условию


Рср
£ Рном 17,82 < 37,0 - условие соблюдается


Момент
статического сопротивления на валу двигателя при торможении механизма, Н м:




Тс=Fб z Dб г h б h т /2u т =24772,7 2 0,36 0,98 0,85/(2 25,34)=


где:
h т - КПД
привода от вала барабана до тормозного вала;


u т - общее передаточное число между тормозным валом и
валом барабана.


Необходимый
по нормам госпромнадзора момент, развиваемый тормозом при k т =1,5 Тт=1,5 293,2=439,7 Н м.


Выбираем
тормоз ТКГ - 300 с тормозным моментом 500 Н м,
диаметром тормозного шкива Dт=250 мм. [1]


У
механизма подъема груза фактическое время торможения при опускании, с:




t п =(d I n/9,55(Т т +Т с ))+9,55 Q v 2 /n((Т т +Т с ) h=(1,2 1,55 915/9,55*
*(439,7+293,2))+(9,55 20000 0,16 2 0,85/915(439,7+293,2)= 0,26 с.




Для
тяжёлого режима работы находим путь торможения механизма подъема груза, м:




Время
торможения, в предположении, что скорости подъема и опускания груза одинаковы,
с:




t т max =S/0,5 v г ф =0,094/0,5 0,16=1,176




а т =v г ф /t т =0,16/1,176=0,136 <0,2 [1]




.2
Механизм передвижения грузовой тележки
Фактическая
скорость передвижения тележки, м/с:




v пер ф =v пер u/u p =0,6 31,7/32,42=0,49 - отличается от стандартного ряда на
допустимую величину.




Примем
коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами j=0,12


коэффициент
запаса сцепления k j =1,1.


Вычисляем
максимально допустимое ускорение грузовой тележки при пуске в предположении,
что ветровая нагрузка F p =0, м/с 2




a max =[(z пр ((j/k j )+(f d k /D k ))/z)-(2m+f d k )k p /D k ) g=(2((0,12/1,1)+(0,02 0,072/0,36))/4-(2 0,0006+0,02 0,072) 2,5/0,36)
9,81=0,46 м/с 2




j - коэффициент
сцепления ходовых колес с рельсами: при работе на открытом воздухе j=0,12


f - коэффициент
трения (приведенной к цапфе вала) в подшипниках опор вала ходового колеса


m - коэффициент
трения качения ходовых колес по рельсам м;


d k -
диаметр цапфы вала ходового колеса, м:


k p -
коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивления от трения реборд ходовых
колес


Средний
пусковой момент двигателя, Н м:







Тср.п=(1,5…1,6)
Tном=1,5 30,7=46,05 Н м.




Наименьшее
допускаемое время пуска по условию сцепления, с:




Сопротивление
передвижению грузовой тележки без груза, Н:




F’ пер =k p m g(f d k +2m)/D k =2,5 3000 9,81 (0,02 0,072+2 0,0006)/0,3==33,7Н.




Момент
статических сопротивлений при работе тележки без груза, Н м:




Тс=F’ пер D к /2u р h=33,7 0,36/(2 32,42 0,85)=0,85 Н м




Момент
инерции ротора двигателя Iр=0,02 кг м 2
и муфты быстроходного вала Iм=0,018




Фактическое
время пуска механизма передвижения тележки с грузом, с:




         t п.г =(d I n/9,55 (Т ср.п -Т с ))+9,55 (Q+m т ) g v 2 /n ((Т ср.п -Т с ) h=


=(1,2 0,038 840/9,55 (46,05-0,85))+9,55


 (20000+3000)
0,49 2 /(840
(46,05-0,85) 0,85)=0,8 с.




Фактическое
время пуска механизма передвижения тележки без груза, с:


t п . г =(d I n/9,55(Т ср . п -Т с ))+9,55 m т v 2 /n((Т ср . п -Т с ) h=


=(1,2 0,038 840/9,55(49,05-0,85))+9,55


3000 0,49 2 /(835
(49,05-0,85) 0,85)= 0,23 с.




Фактическое
ускорение грузовой тележки без груза, м/с 2




а ф =V пер /t п =0,49/0,23=2,1
м/с 2 .




Проверяем
суммарный запас сцепления. Для этого найдем:


а)
суммарную нагрузку на привод колеса без груза, Н:




F пр =m z пр g/z=3000 2 9,81/4=14715 Н.




б)
суммарную нагрузку на привод колеса с грузом, Н:




F пр =(m+Q) z пр g/z=(3000+20000) 2 9,81/4=112815 Н.




Определим
фактический запас сцепления:




k j =Fпр j/F’пер+mg((a/g)-z пр f d k /z D k )=112815 0,15/14715+20000 9,81((2,1/9,81)-2 0,02 0,072/4 0,36)=2,2>1,2.




Определение
тормозных моментов и выбор
Похожие работы на - Проектирование мостового двухбалочного крана Курсовая работа (т). Транспорт, грузоперевозки.
Контрольная работа: Экзистенциализм
Сочинение Миниатюра Один День В 22 Веке
Реферат по теме Органы государственной власти Белгородской области
Компьютерный Эксперимент Реферат
Курсовая работа: Расчет МДП-транзистора с индуцированным каналом
Контрольная Работа 2 Курс
Курсовая Работа На Тему Особенности Безработицы В России
Реферат: Учет и формирование доходов и финансовых результатов
Реферат: Арбат в культуре и литературе второй половины ХХ века
Реферат: Добро и зло в комедии Фонвизина "Недоросль". Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Проблема Любви К Родине По Солоухину
Итоговое Сочинение Что Способно Изменить Человека
Правила Антропометрии Реферат
Гост Кандидатская Диссертация 2022
Реферат: Теория личности Зигмунда Фрейда
Доклад: Разговоры о сексе
Реферат: Chaim Potok
Образец Автореферата Кандидатской Диссертации 2022
Реферат по теме Династии Ланкастеров и Йорков
Дипломная работа по теме Правовая природа условного осуждения
Реферат: Экспедиция на Пенобскот
Доклад: Прянишников И.М.
Дипломная работа: Профессиональная ориентация учащихся 9 классов в условиях Межшкольного учебного комбината