Расчет механизма подъема мостового крана (стр. 5 из 8)

Максимально возможный отход колодок:

где

фактическое передаточное число

Высота тормозной колодки

Принимаем

, что соответствует углу обхвата шкива колодкой β=83^°36^′.

Ширина тормозной колодки:

Принимаем

.

Расчетное усилие основной пружины:

где

усилие вспомогательной пружины, принимают

усилие, необходимое для преодоления момента от веса якоря

Пружину принимаем из стали 60С2А, σ_в=1600 МПа, придел текучести при кручении τ_т=1000 МПа.

Расчет пружины производим по предельному усилию при полностью сжатой пружине:

где

- коэффициент запаса, учитывающий необходимость изменения усилия пружины при регулировки тормоза;

Диаметр проволоки пружины из усилия деформации при кручении:

где

- коэффициент кривизны, для принятого значения имеем k=1,08;

- отношение среднего диаметра пружины к диаметру проволоки; предварительно принимаем

Допускаемое напряжение при придельном усилии

По [2, табл. 21] (ГОСТ 9389-75) выбираем пружину диаметром прутка d=8.

Рис.1.4. – Схема к расчету пружины короткоходного тормоза

Средний диаметр пружины

В короткоходовых тормозах рабочая длина пружины

Принимаем

Наименьший зазор между витками в рабочем состоянии

Принимаем

Шаг рабочих витков пружины

Число рабочих витков

Длина полностью сжатой пружины

Можно записать

Откуда

Длина пружины в свободном состоянии

Шаг витков ненагруженной пружины

Полная длина пружины в свободном состоянии

Так как шток тормоза является направляющей для пружины, то для обеспечения ее устойчивости должно соблюдаться условие:

Длина пружины при раскрытом тормозе

Усилие в пружине при

Наибольшее напряжение в материале пружины

1.13 Выбор муфт

Между двигателем и редуктором устанавливаем зубчатую муфту с тормозным шкивом

имеющую следующую характеристику: наибольший передаваемый крутящий момент500 Н∙м, момент инерции

Крутящий момент, передаваемый муфтой в период пуска двигателя, при опускании номинального груза:

где

суммарный момент ротора электродвигателя и полумуфты, насаженной на вал электродвигателя,

Момент инерции полумуфты, насаженной на вал электродвигателя,

Крутящий момент, передаваемый муфтой в период торможения двигателя при подъеме номинального груза:

Максимальный крутящий момент при пуске двигателя:

Крутящий момент от сил инерции, передаваемый муфтой:

где

момент инерции машины (за исключением момента инерции ротора и полумуфты, насаженной на вал двигателя),

Крутящий момент, передаваемый муфтой, в период пуска:

Из вычисленных значений моментов выбираем момент:

Определяем расчетный крутящий для муфты:

где

коэффициент, учитывающий степень ответственностимуфты [2, табл. прил. LIV ].

Выбранная муфта удовлетворяет условию передачи максимального крутящего момента.

Между барабаном и редуктором установлена зубчатая муфта. Крутящий момент, передаваемый муфтой:

где

0,98 – к.п.д. барабана.

Расчетный момент для выбора муфты:

где

[2, табл. прил. LIV ].

По [2, табл. прил. LV ] выбираем стандартную зубчатую муфту (ГОСТ 5006-55) №2 с модулем m =2,5, числом зубьев z = 38, шириной зуба b = 15 мм, толщиной зуба s₁ = 3,65 мм, наибольшим моментом, передаваемый муфтой, равным 1400 Н∙м.

2. Расчет механизма передвижения тележки

2.1 Выбор кинематической схемы

Механизм передвижения тележки предполагается выполнить по кинематической схеме, показанной на рисунке.

Рис. 2.1. – Кинематическая схема передвижения тележки

Для передачи крутящего момента от двигателя к приводным колесам использован вертикальный редуктор типа ВКН. Вал двигателя соединен с быстроходным валом редуктора втулочно-пальцевой муфтой, на одной половине которой установлен колодочный тормоз с электрогидротолкателем.

2.2 Расчет сопротивления передвижению тележки

Сопротивление передвижению тележки с номинальным грузом при установившемся режиме роботы определяют по формуле

где

- номинальный вес поднимаемого груза;

- собственный вес крановой тележки; из графиков построенных по характеристикам выпускаемых кранов, принимаем