Расчет грузоподъемного механизма

Наибольшее натяжение подъемного каната [21]

,

где Q –грузоподъемность, -кпд полиспаста

,

где -кпд блока (0,97-0,99)

Выбор каната производят по величине разрывного усилия каната

,

где Sp- действительное разрывное усилие каната в целом (выбирается по справочным значениям), К_З –коэффициент запаса прочности каната (Табл. 3.1.16).

Таблица 3.1.16.

Диаметр блоков подъемного механизма, мм

,

где dк- диаметр каната, мм (прил.43) (К₁ – принимается по табл.3.1.17.)

Таблица 3.1.17

Диаметр барабана подъемного механизма, мм

,

Таблица 3.1.18

Диаметры барабанов и блоков принимают, округляя до стандартных значений: 100; 125; 140; 160; 180; 200; 225; 250; 280; 320; 360; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250 мм

Длина каната, наматываемого на барабан

,

где Н- высота подъема груза.

Число витков каната на барабане

,

где m-число слоев навивки каната;

Длина нарезной части барабана

,

где b- шаг навивки, мм (для гладких барабанов: b=d_k, для барабанов с нарезкой b=d_k+(1-2мм); j-количество концов каната, набегающих на барабан.

Угловая скорость вращения барабана

,

где V – скорость подъема груза; R_б –радиус барабана, м

Частота вращения барабана

,

Крутящий момент на барабане

,

Мощность привода подъемного механизма

,

где - кпд механизма (0,8-0,85)

Электродвигатель выбирают по мощности и продолжительности включения (ПВ, %)

Передаточное отношение редуктора

,

По значению u, и крутящему моменту на барабане М₀ выбирают ближайший соответствующий редуктор с действительным передаточным отношением u_р.

Действительное значение скорости подъема

,

Момент, приведенный к валу двигателя

,

где - кпд редуктора, =(0,97-0,98)^Z , z-число ступеней редуктора

Необходимый момент тормозного устройства

,

где К_{ЗТ –} коэффициент запаса торможения (Табл.3.1.19)

Таблица 3.1.19

По величине момента тормозного устройства М_т принимают соответствующий типоразмер колодочного тормоза. Для опасных грузов предусматривают установку 2-х независимых тормозных устройств.

Расчет параметров механизма передвижения тележки (крана)

Усилие, необходимое для перемещения тележки (крана)

,

где Gт – масса грузовой тележки (крана); Dк- диаметр ходовых колес тележки (крана); - коэффициент трения качения; f – коэффициент трения в цапфе колеса (f=0,02); d - диаметр цапфы; k_д- коэффициент добавочных сопротивлений (трения реборд, троллеев, кабелей и др.) k_д=1,5-2.

Таблица 3.1.20

Q, т	5-10	15-20	20-50
Dк, мм	200-300	250-350	400-500
	0,0003	0,0004	0,0005
d,мм	60-70	70-100	90-120

Усилие инерции при разгоне тележки (крана)

,

где V_т -скорость движения тележки (крана); t_p- время разгона тележки (крана)

Усилие для передвижения при разгоне тележки (крана)

,

Необходимая мощность двигателя по условию пуска

,

где - кпд механизма хода тележки (крана) ( =0,85)

Мощность при коэффициенте перегрузки ()

,

По значению мощности N и ПВ, выбирают двигатель механизма передвижения тележки.

Частота вращения колес

,

Передаточное отношение редуктора

,

Максимальный момент на тихоходном валу редуктора

,

По найденому значению передаточного отношения и максимального момента, редуктор со стандартным передаточным отношением u_p.

Действительное значение скорости передвижения тележки

,

Сила сцепления приводных колес с рельсами

,

где f_c –коэффициент сцепления колес с рельсами (f _c=0,2)

Запас сцепления колес с рельсами

,

Для нормального режима движения тележки (крана) должно соблюдаться условие: > (1,2-1,3)

Металлоконструкции кранов

Основными узлами металлоконструкций кранов являются мост и рама тележки, конструкция которых в определенной мере отражает технический уровень конструкции крана в целом. Большая часть веса крана прихо­дится на металлические конструкции моста и рамы тележки. Так, вес металлоконструкций кранов общего назначения и ме­таллургических, рассматриваемых в этой работе, достигает 50 – 74 % от общего веса крана. Поэтому при конструировании и изготовлении металлоконструкций предъявляются повышенные требования, направленные на экономию металла, на обеспечение надежности, долговечности, удобства обслуживания и ремонтов.

Основные виды нагрузок на элементы ГПМ

По видам, нагрузки на МК различают:

1. Статические (весовые) – нагрузки от массы груза, массы металлоконструкций и др.

3) Динамические (инерционные)- нагрузки в период разгона- торможения, удары об ограничители, центробежные силы, аварийные случаи

4) Метеорологические (ветровые, от обледенения, от снега)

5) Температурные (от тепловых расширений металлоконструкций, от раскаленных грузов)

6) Транспортные (при перевозке)

7) Монтажные

8) Нагрузки от обслуживающего персонала (лестницы, площадки)

По характеру воздействия нагрузки делят:

1. Нормативные- наибольшие нагрузки в предполагаемых условиях работы

2. Случайные – нагрузки превышающие нормативные, из-за непредвиденных условий (резкие остановки, наезд на препятствие)

3. Эквивалентные- значение одинаковой многократной нагрузки, которая за установленное время вызывает такие же усталостные повреждения, что и реальные переменные нагрузки

Р_факт - фактическая нагрузка с числом нагружений z_i, - общее число нагружений, m- показатель кривой усталости (8-9 для механизмов, 4-6 для металлоконструкций)

По периоду воздействия различают:

1) нагрузки рабочего состояния (нормальная работа по подъему и перемещению груза

2) нагрузки нерабочего состояния (без груза с выключенными механизмами)

Нагрузки во времени действуют обособленно и в различных сочетаниях.

При расчетах элементов кранов рассматривают три случая сочетаний нагрузок (табл. 3.1.17):

А) Действуют максимальные нагрузки рабочего состояния (расчеты на прочность)

Б) Действуют эквивалентные нагрузки рабочего состояния (расчеты на выносливость)

В) Действуют нагрузки нерабочего состояния (расчеты на деформацию при монтажно-транспортных операциях)

Таблица 3.1.17

Металлоконструкции мостов кранов, можно разделить на две группы (рис. 13.1.37):

а) двухбалочные мосты кранов общего назначения, колодцевых, а также кранов для раздевания слитков и мульдозавалочных;

б) четырехбалочные мосты литейных кранов.

Основными узлами несущей части металлоконструкций мостов обеих групп являются главные (пролетные) балки 1, концевые балки 2, узел соединения главных и концевых ба­лок 3, вспомогательные пролетные балки литейных кранов 4 и узел соединения их 5 с концевыми балками 6.

Отличительной особенностью мостов современных кранов является конструкция главных и концевых балок коробчатого сечения.

Рис. 13.1.37 Конструктивные схемы крановых мостов: а – двухбалочных; б – четырехбалочных

Известные в краностроении конструкции главных балок: ферменного типа, безраскосные с окнами, рамные и т. д., имеют в боль­шей или меньшей степени общий недостаток, заключающийся в том, что технологичность этих конструкций не в полной мере удовлетворяет современным требованиям. Например, раскосные фермы при сравнительно небольшой экономии по весу отли­чаются трудоемкостью сборки в связи с тем, что они состоят из значительного количества относительно мелких деталей, кото­рые соединяются обычно с помощью ручной сварки.

При изготовлении безраскосных ферм с окнами возникают нежелательные деформации и коробления в связи с различной жесткостью взаимно противолежащих вертикальных стенок этих балок.

Коробчатые балки с расположением рельса над вертикаль­ной стенкой и уширенной конструкцией позволяют размещать внутри балки электрооборудование и приводы механизма пере­движения крана, однако они имеют круговые ребра жесткости (диафрагмы) корытообразного сечения, которые создают опре­деленные трудности при изготовлении и сборке балки.

Балки коробчатого сечения с расположением рельса посере­дине верхнего пояса отличаются простотой конструкции, способы их изготовления поддаются механизации благодаря возможно­сти использования в большом объеме автоматической сварки. Балки коробчатого сечения широко распространены в совре­менных конструкциях мостовых кранов большой грузоподъем­ности.

Главная балка мостов коробчатого сечения (рис. 13.1.38) состоит из двух вертикальных стенок (вертикалов) и двух горизонтальных листов (поясов). Вертикальные и поясные листы соединены между собой с помощью автоматической сварки односторонними швами без разделки кромок.

Раскрой вертикалов (рис. 13.1.38) набирается из отдельных листов. Размер высоты вертикальных листов является важным параметром при проектировании балок. Высота верти­кальных листов выбирается из:

а) расчета балки на прочность с учетом экономических показателей;

б) условий вписывания кранов в заданный габарит здания;

в) условия унификации вертикалов и связанных с ними элементов конструкций.

Рис. 13.1.38. Главная пролетная балка моста крана 1 – головная часть балки; 2 – верхний пояс; 3 – вертикал; 4 – большая диафрагма; 5 – малая диафрагма; 6 – диафрагма для кантовки балки; 7 – люк для крепления траверсы к диафрагме для кантовки балки; 8 – горизонтальное ребро жесткости; 9 – нижний пояс; 10 – люк для покраски поверхности полости между диафрагмами; 11 – технологическое ребро жесткости

Для придания необходимой жесткости пролет­ным балкам коробчатого сечения и устойчивости вертикальным стенкам внутрь балки ввариваются диафрагмы. Диафрагмы изготовляются из полосовой стали. Если толщина диафрагмы по расчету на местное смятие от давления рельса недостаточна, то в опорной части под рельсом к диафрагме и верхнему поясу приваривают­ся накладки из листа.

Типовая установка диафрагм показана на рис. 13.1.39. По раз­меру диафрагмы разделяются на большие 1 и малые 2. Боль­шие диафрагмы устанавливаются на полную высоту балки с зазором между нижним поясом и балкой, равным 10 мм, и интервалом между диафрагмами 1500 мм. Между большими диа­фрагмами размещаются малые диафрагмы длиной, равной ~ 1/3 высоты. Диафрагмы плотно подгоняют к верхнему поясу и к боковым стенкам балки и затем приваривают. К верхнему поясу диаф­рагмы приваривают сплошным двухсторонним швом катетом 6 мм, к вертикалам – двухсторонним швом на длине 600 мм от верхнего пояса катетом расчетного сечения и на длине 600 мм от нижнего пояса катетом 6 мм. В средней части по высоте балки большие диафрагмы приваривают прерывистым швом.

Рис. 13.1.39. Типовая схема установки диафрагм

По концам балки, в местах установки фундаментов приводов передвижения, а также для балок с высотой вертикалов 2450 мм и более, устанавливаются специальные диафрагмы с отбортовкой 3, с целью придания им большей жесткости.

В процессе сварки возникает необхо­димость выполнять кантовку балки. С этой целью в балке предусмотрены диа­фрагмы 4; типа I – для балок с верти­калом до 2180 мм и типа II – для балок с вертикалом 2450 мм и более.

Для кантовки к диафрагмам с по­мощью болтов крепятся специальные тра­версы.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: