Проектирование механизма подъема груза мостового крана (стр. 4 из 5)

2.18 Определение фактической скорости подъема груза

Фактическая скорость подъема груза

(30)

2.19 Определение максимального ускорения при подъеме груза

Максимальное ускорение при подъеме груза, м/с²

(31)

2.20 Определение тормозного момента и выбор тормоза

Момент статического сопротивления на валу электродвигателя при торможении механизма, Нм

(32)

Тормоз выбирается по расчетному тормозному моменту, Нм

(33)

где k_T – коэффициент запаса торможения, по таблице 5.3[3] для среднего режима k_Т = 1,75.

При выборе типоразмера тормоза проверяем условие: номинальный тормозной момент должен быть не меньше расчетного

(34)

Выбираем колодочный тормоз с приводом от электрогидравлических толкателей.

Таблица 2.9 – Техническая характеристика и основные размеры тормоза ТКГ

Тип тормоза	Тормозной момент	Тип толкателя	Масса тормоза	мм
				Диаметр шкива	L	l	l1	В	b1
ТКГ - 300	800	ТГМ – 50	80	300	772	275	421	232	120

Продолжение таблицы 2.9

Тип тормоза	b2	H	h	A	a	a1		d	t	t1
ТКГ - 300	140	550	240	500	150	80	8	22	50	30

Рисунок 2.10 – Тормоз колодочный ТКГ – 300

2.21 Определение времени торможения при опускании груза

Время торможения при отпускании груза, с

(35)

Что допустимо.

2.22 Определение пути торможения

Путь торможения механизма подъема груза, м

(36)

где k_s – коэффициент, учитывающий режим работы механизма, по таблице 6.3[3] k_s = 1,7.

2.23 Определение максимального времени торможения

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

(37)

2.24 Определение замедления при торможении

Замедление при торможении, м/с²

(38)

где [a_T] – допускаемое замедление для кранов, работающих с лесоматериалами и с сыпучими материалами, [a_T] = (0,6…0,9)м/с².

2.25 Расчет оси барабана

Рисунок 2.11 – Расчетная схема оси барабана со сдвоенным полиспастом

В нашей конструкции установки барабана механизма подъема кранов общего назначения, соединение оси барабана с тихоходным валом редуктора осуществляется с помощью специальной зубчатой муфты (см. рисунок 2.7).

При этом конец вала редуктора выполняют в виде зубчатой шестерни, которая входит в зацепление с венцом, закрепленным на барабане. Крутящий омент от вала редуктора передается через зубчатое зацепление на венец- ступицу и далее через болты на обечайку барабана.

Ось барабана испытывает напряжение изгиба от действия усилий двух ветвей каната при сдвоенном полиспасте, а также от собственного веса барабана (при расчете, обычно, весом барабана пренебрегают). При сдвоенном полиспасте положение равнодействующей натяжений каната относительно опор оси остается неизменным.

Величина этой равнодействующей, Н

R = 2F_max, (39)

R =

венец- ступицу и далее через болты на обечайку барабана

Нагрузка, Н на опору 1 оси при положении равнодействующей, указанном на рисунке 2.11

(40)

где l – расстояние между опорами оси, мм;

l₅ – расстояние от места приложения равнодействующей R до середины ступицы С, мм;

l₂ – расстояние от центра ступицы барабана С до опоры 2, l₂ = 200мм.

Для определения расстояний используем следующие соотношения

Нагрузка на опору 2, Н

R₂ = R – R₁, (41)

R₂ = 34722 – 19848 = 14874 Н.

Нагрузка на ступицу барабана А (1)

(42)

где l₄ – расстояние между центрами ступиц барабана А и С, мм;

По рисунку 2.11

l₄ = l₃ + l₅ – l₁,

где l₁ – расстояние от центра ступицы барабана А до опоры 1, l₁ = 120мм.

l₄ = 1196 – 120 = 1076 мм.

Нагрузка на ступицу С (2)

P₂ = R – P₁, (43)

P₂ = 34722 – 19297 = 15425 Н.

Расчет оси барабана сводят к определению диаметра ступицы из условия работы оси на изгиб в симметричном цикле

, (44)

где М_и – изгибающий момент в расчетном сечении, Нм;

W – момент сопротивления расчетного сечения при изгибе, мм³;

допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле изменения напряжений, Н/мм².

Допускаемое напряжение при симметричном цикле, Н/мм²

(45)

где k₀ – коэффициент, конструкцию детали, для осей k₀ = 2,0…2,8, принимаем k₀ = 2,0;

предел выносливости стали, для углеродистых сталей

где

предел прочности стали, = 1000 Н/мм²;

[n] – допускаемый коэффициент запаса прочности, для среднего режима [n] = 1,4.

Изгибающие моменты: наибольший изгибающий момент под правой ступицей барабана в точке С

(46)

в точке А

(47)

Момент сопротивления сечения оси под ступицей, мм³

(48)

де d – диаметр оси под ступицей барабана С, d = 45мм (см. пункт 2.26).

Диаметр оси под ступицей барабана, мм

(49)

Прочность оси на изгиб обеспечивается.

2.26 Подбор подшипников и проверка их на долговечность

Подшипники выбирается в соответствии с диаметром проточки в зубчатом венце выходного вала редуктора, равной 110 мм (см. рисунок 2.7 и таблицу 2.6). Учитывая это, по таблице И.1[3] выбираем подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные с диаметром наружного кольца D = 110 мм ГОСТ 5720-75.