ПЗ-Туркин (814377), страница 6
Текст из файла (страница 6)
С
= 187
10
;
d
= 280 мм. – диаметр внутреннего кольца.
D = 500 мм. – диаметр наружного кольца.
Подставим полученные соотношения в формулу для момента сил трения, получим
Т
=0,5
0,015(21,2 10 70 10
+93,3 10 2 280 10
)=4029 
.
Динамический момент равен
Т
=I Е, (3.24)
где I – момент инерции поворотной части крана вместе с грузом;
Е – угловое ускорение.
Е = а / 
, (3.25)
а = 0,15 м/c
- минимальное угловое ускорение груза.
Получим
Е = 0,15/3,75 = 0,04 
.
Момент инерции
I = 
(
1,75 +
3,75 +
3,75 +
0,75 ) , (3.26)
где 
= 1,3 – коэффициент, учитывающий инерционность поворотной части;
= 1,05 – коэффициент, учитывающий инерционность механизма
поворота;
= 4000 кг – масса стрелы;
= 150 кг – масса крюковой подвески;
= 16000 кг – масса поднимаемого груза;
= 1300 кг – масса поворотной части;
Подставив, получим
I = 1,3 1,05(4000 3,0625+150 14,0625+16000 14,0625+1300 0,5625) =
=32,8 10 кг м .
Полученные соотношения подставляются в (3.24):
Т =32,8 10 0,04 = 1,312 10 (13120 Н м).
Суммарный момент сопротивления повороту:
Т
= 4029+13120 = 17149 Н м.
3.6.3. Мощность гидромотора в период пуска
Мощность гидромотора определится по формуле:
P = T 
/
, (3.27)
где =0,18 . – угловая скорость поворотной части;
- КПД механизма поворота с цилиндрическим редуктором.
, (3.28)
= 0,96 – КПД двухступенчатого цилиндрического редуктора;
= 0,95 – КПД открытой зубчатой передачи;
Подставив, получим:
= 0,96 0,95= 0,912 ,
отсюда мощность гидромотора в период пуска:
Р = 17149 0,18/0,912 = 3385 Вт. (3,39 кВт.).
Передаточное число редуктора U =48,67 (взято из стандартного ряда передаточных чисел для вертикальных двухступенчатых редукторов).
Выбираем гидромотор 210.20В, нерегулируемый однопоточный, диаметр поршня 20 мм; В – модификация корпуса из алюминиевого сплава; n =1500 об/мин. – частота вращения вала;
Следовательно, угловая скорость вала гидромотора
=
= 
157 .
Номинальный крутящий момент гидромотора
Т
=P / = 
157 Hм.
3.6.4. Общее передаточное число.
U=
, (3.29)
Получим
U=157/0,18 = 872
(Механизм поворота содержит: гидромотор, редуктор и открытую зубчатую передачу).
Следовательно:
U=U
U
, (3.30)
где U - передаточное число открытой зубчатой передачи.
Откуда
U =U/U , (3.31)
Получим
U = 872/48,67 = 17,9
3.6.5. Расчётный крутящий момент на тихоходном валу редуктора в момент пуска:
Т = Т
U
, (3.32)
Получим:
Т =157 48,67 0,96 = 7336 Нм.
3.6.6. Расчет процесса пуска.
Максимальное время пуска при условии минимального ускорения груза:
t
= 
, (3.33)
Получим:
t = 0,18/0,04 = 4,5 c. (т.е. t = 1 … 4,5 c.)
Условие пуска:
Т 
, (3.34)
Имеем:
157
,
т.е. условие пуска выполняется.
3.6.7. Расчёт процесса торможения
Целесообразно принять время торможения меньшим или равным времени пуска, т.к. трение в подшипниках и потери в механизме поворота способствуют торможению.
Примем время торможения равным 4 с.
Т
, (3.35)
где 
- момент инерции масс на первичном валу. Очень мал и им пренебрегаем.
Получим равенство:
Т
10,98 Нм.
Укажем на чертеже механизма поворота техническое требование – «тормоз отрегулировать на момент 11,5 Нм».
3.6.8. Расчёт открытой зубчатой передачи
Примем диаметр делительной окружности подвенцовой шестерни d
= 120 мм. (минимальное число зубьев шестерни: Z
=17 … 25).
Модуль зубчатого зацепления:
m = d /Z, (3.36)
Получим:
m = 120/25 – 120/17 = 4.8 … 7.1 мм.
Примем m = 6; тогда Z = 120/6 = 20
Диаметр делительный подвенцовой шестерни:
d = 6 20 = 120 мм.
Число зубьев зубчатого венца:
Z
= Z
U = 20 17,9 = 358
Диаметр делительной окружности зубчатого венца:
d
= m Z = 6 358 = 2148 мм.
Межосевое расстояние:
а
= (d +d )/2 = (120+2148)/2 = 1134 мм.
Ширина зубчатого венца:
b = 
a ,
где 
= 0,1 … 0.4 - коэффициент ширины зубчатых колёс (примем =0,12)
Получим
b=0,12 1134 = 136,1 мм. (примем b = 140 мм.)
3.7. Расчёт стрелы телескопической
Задача расчёта состоит в определении прогиба стрелы при максимальной её нагрузке.
Условия расчёта:
Расчёт телескопической стрелы и отдельных её элементов производится по максимальным нагрузкам, возникающим при различных случаях нагружения её и различных положениях выдвижных секций.
Расчётная схема.
Телескопическая стрела состоит из основания, средней и верхней секций. Средняя и верхняя секции перемещаются по плитам относительно основания. Максимальная длина каждого гидроцилиндра составляет шесть метров. Длина стрелы в собранном состоянии составляет 9,7 м, при выдвижении средней секции - 15,7 м, при выдвижении верхней секции – 21,7 м.
На стрелу действуют:
- вес поднимаемого груза.
- собственный вес.
- усилие в грузовом канате.
- усилия в гидроцилиндрах подъёма стрелы и выдвижения стрелы.
- боковая нагрузка на оголовке стрелы.
Исходные данные.
21,7 м. – максимальная длина стрелы (выдвинуты обе секции);
= 9,7 м. – длина собранной стрелы;
15,7 м. – длина стрелы (выдвинута средняя секция);
Составные части сечения стрелы подбирается таким образом, чтобы прогиб стрелы, при максимальном её нагружении, не превышал 2% от длины стрелы. Для проектируемого крана расчёт прогиба не ведётся из-за сложности проверки правильности расчёта. Следовательно, применяем стрелу с уже существующего крана аналогичной конструкции.
-
Расчёт гидроцилиндра подъёма стрелы
Исходные данные.
Нагрузка на штоке гидроцилиндра R=450000 Н.
Номинальное давление насоса 
=16 МПа.
Ход поршня 
.
Расчёт сводится к определению геометрических размеров поршня и штока;
Нагрузка на штоке:
, (3.37)
где 
- площадь поршня в рабочей полости гидроцилиндра;
0,9 – механический КПД гидроцилиндра;
Имеем:
0,03125
.
Диаметр поршня:
=
0,199 м.
Диаметр штока: 
0,8D=0,159 м.
Стандартные значения диаметров:
диаметр поршня = 200мм.
диаметр штока = 160мм.
Давление для преодоления полезной нагрузки:
= 
14 МПа.
Давление для преодоления потерь на трение:
, (3.38)
где 
- сила трения в гидроцилиндре (в предположении резиновые уплотнения);
0,08 – коэффициент пропорциональности;
Подставим:
1,15 МПа.
Суммарное давление, подведённое в рабочую полость гидроцилиндра:
(3.39)
0 – давление слива рабочей жидкости;
Получим: 
14+1,15 = 15,15 МПа.
Вывод: гидроцилиндр совместно с выбранным ранее гидромотором 210.20 сможет обеспечить нормальный подъём стрелы с грузом.
4. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ КРАНА
4.1. Общие сведения
В настоящем разделе производится разработка технологии ремонта конструкции неповоротной платформы крана в случае появления усталостных трещин.
Неповоротная часть (платформа) крана представляет собой жесткую сварную раму с выносными опорами и механизмом блокировки задней подвески шасси. Неповоротная рама устанавливается на раме автомобильного шасси, с которой она соединена при помощи болтов или заклепок. В верхней части неповоротной рамы имеется опорно-поворотное устройство, на подвижной части которого закреплена поворотная часть грузоподъемной установки крана.
Неповоротная платформа является одним из основных элементов металлоконструкции крана.
В процессе эксплуатации крана, особенно в период интенсивной эксплуатации (в зимнее время, при тяжелых условиях работы), существует вероятность появления дефектов на кране, в частности на неповоротной платформе. Характерными дефектами металлоконструкции неповоротной части крана являются:
-
дефекты сварных соединений;
-
деформации и трещины в листовых элементах неповоротной рамы.
Существует несколько методов обнаружения дефектов металлоконструкции. Начиная от визуального осмотра, позволяющего выявить дефекты, представляющие явную опасность возможного хрупкого разрушения, и заканчивая применением неразрушающих методов контроля с высокой разрешающей способностью при обнаружении дефектов (ультразвуковой, рентгеновский, электромагнитный и другие методы).
4.2. Ремонт неповоротной платформы в случае обнаружения трещины
в сварном шве
Предлагаемый технологический процесс проведения ремонта.
Маршрут проведения ремонта металлоконструкции:
Подготовка под сварку:
Операция 005 – зачистка.
Операция 010 – дефектация.
Операция 015 – термическая кислородная резка.
Операция 020 – зачистка.
Операция 025 – слесарная.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
