3 РАСЧЕТ КРАНОВЫХ МЕХАНИЗМОВ (1222552)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

3 Расчет крановых механизмов3.1 Расчет механизма подъема грузаПринципиальная схема механизма подъема представлена на рисунке 3.1.Рисунок 3.1 – Схема механизма подъема грузаНатяжение каната на барабане при подъеме груза определяем по формуле(3.1):m гр g 1  η бл пF б Z  1  η ап   ηtбл  блk (3.1)где mгр – масса груза, mгр = 10000 кг;бл – КПД блока, принимаем бл = 0,98;Zk – рядность полиспаста, Zk = 1;an – кратность полиспаста, An = 2;t – число отклоняющих блоков, t = 2;Тогда по формуле (3.1) получим:Fп б10000  9,81 1 0,98 51588Н221 1 0,98   0,98КПД полиспаста определяется по формуле (3.2):ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаа t1  η пη блблηn  1  η   абл  п(3.2)После подстановки получаем:ηn221  0,98   0.981  0,98   2 0,951По правилам Ростехнадзора разрывное усилие рассчитывается по формуле(3.3):Fо  Fmax  Zp(3.3)где Zp = 7,1 – коэффициент запаса прочности для режима работы 5М;Тогда по формуле (3.3) получаем:Fо = 51588  7,1 = 549313 Н = 366,3 кНВыбираем канат: полиэтиленовый канатов марки "Dyneema"диаметр каната dk = 18 мм = 0,018 м;предел прочности в = 2920;Диаметр барабана рассчитываем по формуле (3.4):Dб = n1  dk(3.4)где n1 = 22,4 – коэффициент выбора для режима 5М;тогда по формуле (3.4) получаем:Dб = 22,4  0,018 = 0,40 мDб = Dбл = 0,40 мгде Dбл – диаметр блока, м;Принимаем шаг нарезки на барабане р = 14;Длину нарезаемого участка определяем по формуле (3.5):lн = р(zp+zн+zкр)(3.5)где zн = 1,5 – число запасных витков;zкр = 3,2 – число витков крепления;По формуле (3.5) имеем:lн = 14  (7,1 + 1,5 + 3,2) = 165,2 ммЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаОбщая длина барабана с учетом крепления на станке для точения канавоксостоит lб = 220 мм.Так как lб  3Dб, то проверку на прочность и устойчивость не проводим.Минимальная толщина стенки барабана: = 0,01Dб + 3 мм = 0,01  650 + 3 = 9,5 ммС учетом износа принимаем  = 15 мм.Напряжение сжатия на внешней поверхности барабана находим по формуле(3.6):nFσ бpδ(3.7)После подстановки получаем:77368 382 МПа0,009  0,015где [] = 160 МПа – допускаемое напряжение для Сталь 3;  []Статическую мощность электродвигателя определяем по формуле (3.7):Рст Q  vгр м п(3.7)где гр = 0,51 м/с – скорость подъема груза;м = 0,85 – КПД механизма;Подставив в формулу (3.7) получим:Рст 147,15  0,51 9,2 кВт0,95  0,85По каталогу выбираем электродвигатель серии MTF 311-6 со следующимипараметрами:Номинальная мощность: Pном = 11 кВт – для ПВ = 40%;Частота вращения вала электродвигателя: п = 945 об/мин;Максимальный пусковой момент: Ммах = 320 Н  м;Момент инерции ротора: Ip = 0,225 кгм2;Требуемое передаточное отношение редуктора определяем по формуле(3.8):ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаU mp nдвn бар(3.8)где nбар – частота вращения барабана механизма подъема, определяем поформуле (3.9):nбар 60  гр  апП  Dб(3.9)Подставляя значения получаем:nбар 60  0,51  2 30 об/мин3,14  0,65Подставляя (3.9) в формулу (3.8) получаем:U mp 945 31,530Момент на тихоходном валу рассчитываем по формуле (3.10):М тих  9550Рст  U p  мnдв(3.10)Подставляя значения в формулу (3.10) получаем:М тих  9550 11  31,5  0,85 2976,4 Н  м945По каталогу выбираем редуктор Ц2У-250 с передаточным числом 35,5,мощностью на быстроходном валу 10,4 кВт, номинальным моментом натихоходном валу Мтихн = 4 кНм, радиальной нагрузкой на тихоходном валу = 16 кН и КПД  = 0,97;Тормоз выбираем по расчетному тормозному моменту:Мт = К  Мст(3.11)где К = 1,5 – коэффициент запаса торможения;Мст – статический крутящий момент при торможении, Нм;тМс Q  Dб  общ2  ап  U p(3.12)ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатагде общ = ред  п  бар  м = 0,96  0,95  0,98  0,98 = 0,87Подставляя значении в формулу (3.12) получаем:тМс 147150  0,65  0,87 660 Н  м2  2  31,5Подставляя (3.12) в формулу (3.11) получаем:Мт = 1,5  660 = 990 НмПо каталогу выбираем тормоз ТКГ-400 с Мт = 1500 Нм и регулируем его на1000 Нм.Выбираем шкив-муфту МУВП-1 с тормозным шкивом диаметром – 200 мм,наибольшим передаваемым моментом – 500 Нм и моментом инерции Iм =0,125 кгм2.3.2 Проверочный расчет механизма подъема грузаПроверку двигателя на нагрев проведем по эквивалентному крутящемумоменту из условия:Мэ  Мдв.н.(3.13)где Мэ – эквивалентный крутящий момент;Мдв.н.

– номинальный крутящий момент на валу электродвигателя;Мдв.н. = 320 Нм;Мэ 2  t  tМ п.ср.pj М2t М2у.под.  ст.под. у.оп.  ст.оп.jβ   t р.j.   t tу.под.  у.оп.(3.14)где Мст.под, Мст.оп – статический момент при подъеме и опускании j-го груза;tp.j – время разгона при работе с j-м грузом;ty.под., ty.оп. – время установившегося движения при подъеме и опускании;Q j  rбМ ст.под. j (3.15)U м  мЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаМ ст.оп. j Q j  rб  м(3.16)UмПринимаем, что за рабочий цикл производится 10 подъемов и опусканийгруза.

На рисунке 3.2 представлен график загрузки механизма подъема длярежима работы 5М.Q0.75Q0.195Q0,6t0,2t0.7t0.05QtРисунок 3.2 – График нагрузки механизма подъема для режима работы 5МQ1 = Qн = 147,2 кН – 2 раза;Q2 = 0,75Qн = 110,4 кН – 4 раза;Q3 = 0,195Qн = 28,7 кН – 1 раз;Q4 = 0,05Qн = 7,4 кН – 3 раза;По формулам (3.15) и (3.16) получаем:М ст.под1 147,2  1000  0,325 1018 Н  м54  0,87М ст.под2 110,4  1000  0,325 763,7 Н  м54  0,87М ст.под3 28,7  1000  0,325 198,5 Н  м54  0,87ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаМ ст.под4 М2ст.под. j 10182 + 763,7 2 + 198,52 + 51,22  1661585 Н  мМ ст.оп1 147,2  1000  0,325  0.87 770,8 Н  м54М ст.оп2 110,4  1000  0,325  0,87 582,7 Н  м54М ст.оп3 28,7  1000  0,325  0.87 150,3 Н  м54М ст.оп4 М7,4  1000  0,325 51,2 Н  м54  0,872ст.оп.

j7,4  1000  0,325  0.87 38,8 Н  м54 770,82 + 582,7 2 + 150,32 + 38,82  957767,5 Н  мВремя разгона при подъеме и опускании груза находим по формулам (3.17)и (3.18) соответственно:t р.п.j ωJдв.п. мех.jМ п.ср  Мст.под.jω J мех.jдв.о.t р.о.j М п.ср.  М ст.оп.j(3.17)(3.18)где дв.п =   nдв /30 = 3,14  945/30 = 98,91 с -1;дв.о = 2  с - дв.пгде с – синхронная частота, с-1;с = 2    f /ргде р = 3 – число пар полюсов;f = 50 – частота, Гц;с = 2  3,14  50 /3 = 104,7 с-1ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатадв.о = 2  104,7 – 98,91 = 110,5 с-1Среднепусковой момент двигателя рассчитываем по формуле (3.19):Мп.ср =   Мдв.н(3.19)где  = 2 – кратность среднепускового момента;Мдв.н = Nдв /дв = 58000 / 104,7 = 554 Н  мПодставив в формулу (3.19) получим:Мп.ср = 2  554 = 1108 Н  мМомент инерции механизма рассчитываем по формуле (3.20):Iмех = Iвр + Iпост(3.20)где Iвр – момент инерции вращающихся частей, кгм2;Iпост – момент инерции поступательно движущихся частей, кгм2;Iвр = 1,15(Iдв + Iмуф) = 1,15(0,225 + 0,125) = 0,4 кгм2где Iмуф – момент инерции муфты, кгм2;Момент инерции поступательно движущихся частей находим по формуле(3.21):mпост.

j  rбI пост. j (3.21)U мех  jI пост115000  0,3252 0,625 кг  м 2254  0,87I пост215000  0,3252  0,75 0,468 кг  м 2254  0,87I пост315000  0,3252  0,195 0,122 кг  м 2254  0,87I пост415000  0,3252  0,05 0,031 кг  м 2254  0,87ЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаПодставляя полученные значения в формулу (3.20) получаем:Iмех1 = 0,4 + 0,625 = 1,025 кгм2Iмех2 = 0,4 + 0,468 = 0,868 кгм2Iмех3 = 0,4 + 0,122 = 0,522 кгм2Iмех4 = 0,4 + 0,031 = 0,431 кгм2Подставляя полученные значения в формулы (3.17) и (3.18) получаем:ttt98,911,025 1,13 ср.п.1 1108  1018р.п.2р.п.398,91 0,868 0,25 с1108  763,798,91 0,522 0,06 с1108  198,598,91 0,431 0,04 с1108  51,2tр.п.4t110,5 1,025 0,06 ср.о.1 1108  770,8tр.о.2tр.о.3tр.о.4110,5  0,868 0,06 с1108  582,7110,5  0,522 0,05 с1108  150,3110,5  0,431 0,04 с1108  38,8tp.j = 2(1,13+0,06)+4(0,25+0,06)+(0,06+0,05)+3(0,04+0,04) = 4 сЛистИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаВремя установившегося движения находим по формулам (3.22) и (3.23):Н срt у .

п. (3.22) подН срt у .о . оп(3.23)где Нср = (0,5…0,8)Н – средняя высота подъема, м;под – скорость подъема груза, м/с;оп – скорость опускания груза, м/с;Принимаем Нср = 32.под = дв.п  rб / Uмех = 98,91  0,325 / 54 = 0,6 м/соп = дв.о  rб / Uмех = 110,5  0,325 / 54 = 0,67 м/сПодставив значения в формулы (3.22) и (3.23) получим:t у .п. t у .о . 32 53,3 с0,632 47,8 с0,67tу.п. = 10  53,3 = 533 сtу.о.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов ВКР