Тном=9550Р/n=9550*1,7/835=19,44
Частота вращения вращения ходового колеса (мин-1):
nб=60vпер/p*Dк=60*0,63/3,14*0,36=32,89
где: vпер – скорость передвижения тележки м/с;
Dк – расчетный диаметр колеса, м.
Требуемое передаточное число привода:
U=n/nк=835/32,89=25,38
Поскольку в приводе механизма перемещения крана должно быть установлено два одинаковых редуктора. Выбираем редуктор типа ВК – 475 передаточное число up=29,06 и Pр=8,1 кВт.
Номинальный момент передаваемый муфтой двигателя, Н*м:
Тм=Тс=FперDк/2uрh=2014,31*0,36/2*29,06*0,85=14,67
Расчетный момент для выбора соединительной муфты, Н*м:
Тм=Тмном*k1*k2=14,47*1,2*1,2=21,12
Выбираем по таблице III.5.6 втулочно – пальцевую муфту c крутящим моментом 31,5 Н*м с диаметром D=90 мм.
Момент инерции муфты, кг*м2:
Iм=0,1*m*D2=0,1*2*0,09=0,018
Фактическая скорость передвижения тележки, м/с:
vперф=vпер*u/up=0,63*25,38/29,06=0,55 – отличается от стандартного ряда на допустимую величину.
Примем коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами j=0,12
коэффициент запаса сцепления kj=1,1.
Вычисляем максимально допустимое ускорение грузовой тележки при пуске в предположении, что ветровая нагрузка Fp=0, м/с2
amax=[(zпр((j/kj)+(f*dk/Dk))/z)-(2m+f*dk)kp/Dk)*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/с2
где: zпр- число приводных колес;
z – общее число ходовых колес;
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;
dk – диаметр цапфы вала ходового колеса, м:
kp – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивления от трения реборд ходовых колес
Средний пусковой момент двигателя, Н*м:
Тср.п=(1,5…1,6)*Tном=1,5*19,44=29,16
Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления, с:
tдоп=v/amax=0,55/0,464=1,185
Момент статических сопротивлений при работе тележки без груза Н*м:
Тс=F’перDк/2uрh=575*0,36/2*29,0,6*0,85=4,150
Момент инерции ротора двигателя Iр=0,02 кг*м2 и муфты быстроходного вала Iм=0,018
I=Ip+Iм=0,02+0,018=0,038 кг/м2
Фактическое время пуска механизма передвижения тележки
с грузом, с:
tп.г=(d*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*(Q+mт)*v2/n((Тср.п-Тс)*h=
=(1,2*0,038*835/9,55(29,16-14,67))+9,55*
*(8000+3200)*0,552/835(29,16-14,67)*0,85=5,42
Фактическое время пуска механизма передвижения тележки
без груза, с:
tп.г=(d*I*n/9,55(Тср.п-Тс))+9,55*mт*v2/n((Тср.п-Тс)*h=
=(1,2*0,038*835/9,55(29,16-4,150))+9,55*
*3200*0,552/835(29,16-4,150)*0,85=2,3
Фактическое ускорение грузовой тележки без груза, м/с2
аф=Vпер/tп=0,55/2,3=0,23
Проверяем суммарный запас сцепления. Для этого найдем:
А) суммарную нагрузку на привод колеса без груза, Н:
Fпр=m*zпр*g/z=3200*2*9,81/4=15696
Б) суммарную нагрузку на привод колеса с грузом, Н:
Fпр=m*zпр*g/z=(3200+8000)*2*9,81/4=54936
В) сопротивление передвижению грузовой тележки без груза, Н:
F’пер=kp*m*g(f*dk+2m)/Dk=2,5*3200*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=
= 575,5
C) сопротивление передвижению грузовой тележки с грузом, Н:
F’пер=kp*m*g(f*dk+2m)/Dk=2,5*(3200+8000)*9,81*(0,02*0,072+2*0,0006)/
/0,36=2014
Определим фактический запас сцепления:
kj=Fпр*j/F’пер+mg((a/g)-zпр*f*dk/z*Dk)=
=15696*0,15/575,5+3200*9,81((0,23/9,81)-2*0,02*0,072/4*0,36)=1,2
Определение тормозных моментов и выбор тормоза. Максимальное допустимое замедление грузовой тележки при торможении, м/с2:
amaxт=((zпр((j/kj)-(f*dk/Dk))/z)+(2m+f*dk)/Dk)*g=((2((0,15/1,2)-(0,02*0,072/0,36))/4)+(2*0,0006+0,02*0,072)/0,36)*9,81=0,66 м/с2
По таблице принимаем амахт=0,15 м/с2
Время торможения грузовой тележки без груза, с:
tt=Vфпер/амахт=0,55/0,15=3,66 с.
Сопротивление при торможении грузовой тележки без груза, Н:
Fтрт=mg(f*dk+2m)/Dk=3200*9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=230,208 H.
Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении грузовой тележки, Н*м.
Тст=Fттр*Dk*h/2*up=230,208*0,36*0,85/2*29,6=1,189
Момент сил инерции при торможении грузовой тележки без
груза, Н*м:
Тинт=(d*I*n/9,55*tт)+9,55*m*v2*h/n*tт=
=(1,2*0,038*835/9,55*3,66)+9,55*3200*0,552*0,85/830*
*3,66=3,6
где: tт- время торможения механизма, с:
Расчетный тормозной момент на валу тормоза, Н*м:
Трт=Тинт – Тст=3,6 – 1,89 =1,77
Из таблицы III 5.13 выбираем тормоз типа ТКГ – 160 с диаметром тормозного шкива Dт=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м, который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.
Минимальная длина пути торможения, м:
S=V2/R=0,552/1,7=0,17
Фактическая длина пути торможения, м:
Sф=0,5*v*tт=0,5*0,55*3,66=1,0065 >1м
Выбор приборов безопасности
Ограничители высоты подъема грузозахватного устройства.
В качестве исполнительных устройств этих ограничителей применяют преимущественно рычажные и шпиндельные конечные выключатели.
В мостовых и козловых кранах с приводными грузовыми тележками, а так же в стреловых кранах с подъемной стрелой при использовании рычажных выключателей к его рычагу крепят штангу которая может перемещаться в направлении движения рычага выключателя и удерживать рычаг в устойчивом положении при замкнутых контактах.
Движение штанги в боковом направлении ограничено направляющей. При подходе к крайнему верхнему положению обойма грузового крюка поднимает штангу, которая воздействует на рычаг конечного выключателя, отключает привод механизма подъема груза.
Упоры и буфера.
Тупиковые упоры, установленные на концах рельсового кранового пути, предназначены для ограничения пути передвижения крана.
Стационарный упор для рельсовых путей козловых кранов грузоподъемностью 8-15 т листовой стальной щит усиленный средними и боковым ребром.
Щит и ребра приварены к основанию. Снизу в щите имеется вырез, обеспечивающий установку упора под рельсами. К щиту болтами прикреплен амортизатор. Основание упора крепится на деревянных шпалах рельсового пути костылем, а ребро направлено к рельсу.
Буфера предназначены смягчения возможного удара грузоподъемной машины об упоры. Они могут быть выполнены эластичными, пружинными, пружинно – фрикционными и гидравлическими. В зависимости от установки буфера они могут быть подвижными, неподвижными, и комбинированными. На грузовых тележках кранов подвижные буфера закреплены на боковых сторонах рамы. Эти буфера перемещаются при работе крана вместе с крановым мостом и грузовой тележкой.
ЛИТЕРАТУРА
1. Справочник по расчетам механизмов подъемно – транспортных машин. А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. Высшая школа, 1983 г.
2. Справочник по кранам. Александров М.П., Гохберг М.М., том 1,2. -Л: Машиностроение,1988.
3. Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций., под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.